相场法研究温度对非晶一次晶化过程中微观组织演化及生长动力学的影响

尽管有大量的实验对非晶一次晶化进行研究,但是由于受到实验条件的限制,很难对非晶一次晶化过程进行实时跟踪观察。近年来,发展起来的相场方法充分考虑了非晶前驱体在转变过程中随成分变化的局部扩散特性,并能实时反映非晶一次晶化过程中微观组织演化过程,从而得到广泛应用。采用相场方法模拟研究温度对非晶一次晶化过程中微观组织演化和生长动力学的影响。结果表明:不同温度情况下,非晶一次晶化后期出现晶粒合并生长,随着演化时间的增加晶粒数量逐渐减少,晶粒尺寸逐渐增大。晶化分数随着演化时间和温度的增加而增加,温度越高,相同演化时间内的晶化分数越高。不同温度情况下所对应的生长指数均小于1,这表明非晶晶化方式为一次晶化,说明温度对非晶晶化方式无影响。

温度对非晶硅薄膜二次晶化的影响

为研究温度对固相晶化的影响,用玻璃作衬底,在不同温度下用PECVD法直接沉积非晶硅(a-Si:H)薄膜,把在室温、350℃和450℃下沉积的样品,在600℃和850℃下退火3h,把前后样品用拉曼光谱和扫描电镜分析,发现二次晶化后的晶化效果比直接沉积的薄膜好,850℃下退火的薄膜比600℃好。在450℃下沉积、850℃退火3h,SEM观察,表面最大晶粒尺寸为900nm左右。

方差-范围函数法求低密度聚乙烯/乙烯-丙烯-辛烯-1共聚物的共混体系次晶结构

将方差-范围函数法应用于共混体系中,求得了LDPE/EPO共混体系的(110)和(200)晶面的微晶大小和点阵畸变参数.微晶大小和点阵畸变参数值随EPO组份含量的增加基本呈下降趋势.

二次晶化法合成高结晶度IM-5分子筛的研究

以一次晶化的IM-5分子筛为母体,采用二次水热晶化方法合成了高结晶度的IM-5分子筛。系统考察了无机碱体系和有机碱体系对合成分子筛的结晶度、晶体形貌和孔结构等物性的影响,提出了符合工业化生产的有机碱体系二次晶化合成优化方案。分别采用X射线衍射、扫描电镜、X射线荧光光谱和N_(2)吸附-脱附等分析表征手段对合成样品进行了物性分析,并对样品的催化性能进行了评价。结果表明:采用二次晶化方法可以有效提高IM-5分子筛的结晶度、比表面积和孔体积等物性,并改善晶体形貌;IM-5分子筛对甲苯与甲醇烷基化反应的催化活性较高。

LSX型体分子筛焙烧与二次晶化试验研究

以低硅铝比X(LSX)粉体、高岭土和LSX型体分子筛为研究对象,利用XRD和TG-DTA等手段对其物相和热稳定性进行了表征,探讨了不同晶化条件对LSX型体分子筛静态水吸附量的影响。研究表明,随着焙烧温度的升高,LSX粉体的结晶性遭到破坏,高岭土逐渐转化为偏高岭土。LSX型体分子筛的最佳焙烧温度为600℃,在二次晶化温度为95℃、晶化时间为5 h、氢氧化钠浓度为2 mol/L时,LSX型体分子筛的最佳静态水吸附量达到了33.5%。

二次晶化法制备MCM-41及其吸附特性

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂、硅酸钠为硅源、偏铝酸钠为铝源,采用二次晶化法在碱性介质中合成了硅铝比为50的MCM-41介孔分子筛,并对其进行水热稳定性测试。采用N_2吸附脱附的方法对合成的分子筛进行吸附特性的研究。结果表明,MCM-41的N_2吸附-脱附等温线为Ⅳ型吸附等温线,属于典型的介孔物质吸附曲线,分子筛的孔径约3.6 nm,比表面积大于800m^2/g,孔容积大于0.7 cm^3/g。水热稳定性测试后,分子筛仍保持了原有的吸附曲线,且二次晶化法制备的分子筛具有较高的比表面积,说明二次晶化可以明显提高分子筛的水热稳定性。高稳定性和高比表面积的分子筛可作为吸附材料应用在很多领域。

导电高聚物PPV的次晶结构研究(英文)

通过电子衍射实验揭示了导电高聚物ＰＰＶ（拉伸５倍）的次晶性；对弥散的层线强度分布进行了测量和分析，获取了表达单胞参数涨落的精确值，即Δ１１（３）＝Δ２２（３）＞０．０２７ｎｍ，Δ３３（３）＜０．０１２ｎｍ。此外，还推导了其取向分布函数值。

ZnO压敏陶瓷次晶界及其对陶瓷性能的作用

研究了在烧结过程中，烧结温度与等温烧结时间对ＺｎＯ晶粒中次晶界的影响及次晶界对ＺｎＯ压敏陶瓷电性能的作用，结果发现随烧结温度升高、等温烧结时间延长，次晶界趋于消失，次晶界的存在将增大ＺｎＯ晶粒的电阻率、削弱ＺｎＯ压敏陶瓷的脉冲能量吸收能力。

二次晶化法合成高钛含量TS-1分子筛及其催化性能评价

以正硅酸乙酯为硅源、钛酸丁酯为钛源、四丙基氢氧化铵（TPAOH）为模板剂,采用二次晶化法在TPAOH/SiO2=0.1时合成不同硅钛比的TS-1分子筛,通过XRD、FTIR、UV-Vis、SEM等对TS-1分子筛的结构和形貌进行表征,并以苯酚羟基化反应为探针反应考察其催化性能。结果表明,胶液中硅钛比相同时,二次晶化法合成的TS-1分子筛骨架钛含量高于传统方法,且随着胶液中钛含量的增加,骨架钛含量呈增加趋势;当硅钛比为20时,骨架钛含量达到饱和,多余钛原子以锐钛矿形式聚集;TS-1分子筛粒径较小,为200-300nm。由于骨架钛含量高、粒径小,TS-1分子筛在苯酚羟基化反应中表现出较好的催化性能,当硅钛比为20时,苯酚转化率达到最高,为27.30%。

界面厚度对非晶一次晶化过程中微观组织的影响

本文采用相场方法模拟研究了界面厚度对非晶一次晶化过程中微观组织的影响。研究表明:随着演化时间的增加,合金一次晶化过程中晶粒逐渐形核长大,相同演化时间情况下,界面厚度越大,演化后期晶粒尺寸分布范围越广,晶粒间合并生长越显著,晶粒间的间距越小,晶粒分布越密集。各尺寸间的晶粒数量呈正态分布,大多分布在22nm至72nm之间,并且随着界面厚度的增加,大尺寸晶粒数量也越大。晶化分数随着演化时间的增加逐渐增大,演化后期逐渐趋于稳定。晶化分数随着界面厚度的增长而增大,界面厚度越大,相同演化时间内的晶化分数越高。

过饱和度对非晶一次晶化过程中生长动力学的影响

本文应用晶体相场方法研究非晶一次晶化过程中过饱和度对生长动力学的影响。结果显示:随着仿真时间的增加非晶一次晶化过程中的晶粒逐渐形核长大,过饱和度越小,晶粒聚集现象显著,尺寸分布较小。过饱和度为0.3和0.4时,晶粒主要分布在0-30nm和180-185nm范围内。晶化分数在仿真初期就已经趋于稳定且随着仿真时间的延长而变大。晶化分数随着过饱和度的减小而减小,相同仿真时间内过饱和度越小的晶化分数也越小。

铸铝汽缸盖疲劳强度分区评价方法研究

为考虑汽缸盖不同位置力学性能差异对疲劳评估的影响,提出一种考虑汽缸盖力学性能分散性的疲劳评估方法。首先,在汽缸盖本体的顶板、底板、进排气道壁和立墙部位分别取样,进行拉伸试验并分析各部位的力学性能分散性。然后,测量汽缸盖各区域的微观组织结构特征,建立基于微观缺陷的拉伸性能预测模型。并利用拉伸性能与疲劳强度关系,建立疲劳极限预测模型。最后,基于多轴高周疲劳理论,结合热机耦合应力以及材料边界,提出汽缸盖疲劳强度分区评价方法。结果表明,建立的力学性能模型的预测误差约为2%,实现了对汽缸盖各区域力学性能的准确预测。与传统的疲劳评估方法相比,所提方法结合了工作载荷和材料分散性两个因素的影响,其评估的危险位置与试验开裂部位一致,因此可以更加准确地表征缸盖的疲劳性能。

浮碱和结晶的成长分散

在纯碱生产中悬浮床重碱结晶在长时间内不沉降,即产生浮碱。作者在参与联碱模试和工业化试验过程中关注浮碱现象,探讨结晶过程基础、OSLO结晶器分级操作时产品粒径的周期性变化、结晶成长的速度分散、固液分散体系、结晶的团聚对结晶成长的影响,总结出浮碱的产生是由重碱结晶晶胚的成长分散引起。

非晶一次晶化过程微观组织演化和生长动力学的相场法研究

在晶化物理模型中添加扩散系数对晶化过程的影响,采用相场方法研究初始形核率和初始形核半径对一次晶化过程中微观组织和生长动力学的影响。结果表明:随着初始形核率的增加,相同时间内非晶一次晶化的晶粒数量逐渐增加,晶粒尺寸逐渐减小。晶化分数随着演化时间和初始形核率的增加逐渐增大,初始形核率越大,相同演化时间内的晶化分数越高。不同初始形核半径情况下,非晶一次晶化过程中的晶粒数量和尺寸随着演化时间的增加基本保持不变。晶化分数随着演化时间的增加而增大。不同初始形核率和初始形核半径情况下所对应的生长指数均小于1,表明初始形核率和初始形核半径对晶化方式无影响,均为一次晶化。改变初始形核率和初始形核半径可调控一次晶化微观组织结构,而晶粒尺寸及晶化分数直接关系到合金性能。

孔壁部分有序化的介孔二氧化硅材料的合成与表征

采用一种“改进的二次晶化”的方法处理介孔二氧化硅SBA-15.用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电子衍射(ED)、红外光谱(FTIR)以及固体核磁共振(NMR)等多种技术对样品进行了表征.结果表明,在所得样品的孔壁中,原子的排列方式与普通介孔二氧化硅材料的孔壁不同,显示一定程度的有序性.同时,高度有序的介孔结构得到很好的保持,且样品的水热稳定性大幅度提高.

混合碱处理制备微介孔催化剂及其噻吩烷基化催化性能

以SiO_2/Al2O3物质的量比为50的H-ZSM-5分子筛为母体,分别采用Na_2CO_3溶液处理后加入TPAOH溶液进行二次晶化法以及Na_2CO_3/TPAOH混合溶液同时处理法,制备了微孔-介孔多级孔HZSM-5催化剂,对其噻吩烷基化反应催化性能进行了研究。结果表明,采用4 mol/L的Na_2CO_3溶液处理后的催化剂在TPAOH溶液中发生了二次晶化;当TPAOH溶液浓度为0.3 mol/L、晶化温度为170℃、晶化时间为24 h时,得到的HZ(CO_2-3-TPA+,0.3-24-170)催化剂具有适宜的孔径和酸性,其噻吩烷基化转化率最高(99.1%)。而Na_2CO_3/TPAOH同时处理HZSM-5分子筛所得的催化剂,由于生成大量SiO_2堵塞了孔道,覆盖了催化剂表面,降低了催化剂的平均孔径和酸性,不适合噻吩烷基化反应。

纳米陶瓷、复相陶瓷及纳米复相陶瓷

纳米陶瓷、复相陶瓷及纳米复相陶瓷的研究是纳米材料研究领域中的一个重要部分,综述了其发展过程和研究动态,阐述了纳米复相陶瓷的优异性能、产生机理及应用前景,展望了纳米复相陶瓷的发展趋势.

La0．67-xNdxSr0．33MnO3体系的磁性和电性

通过M-T曲线、ESR曲线、红外光谱、拉曼光谱、ρ-T曲线和MR-T曲线的测量,研究了La_(0.67-x)Nd_xSr_(0.33)MNO_3(x=0.10,0.20,0.30,0.40,0.50)样品的磁电性质.实验结果表明:随着Nd掺杂的增加,样品的磁结构从长程铁磁有序向自旋团簇玻璃态、反铁磁态转变;当x=0.30、0.40时发生相分离,且x=0.40样品的ZFC曲线随温度升高在160K左右突然跌落,出现少见的"肩膀";样品的电行为随着Nd掺杂的增加发生变化.样品的磁电行为和CMR效应来源于Nd掺杂引起的次晶格不同耦合和与自旋相关的界面隧穿效应.

退火温度和时间对制备多晶硅薄膜的影响

通过PECVD法于不同温度直接沉积非晶硅(a-Si:H)薄膜,选择于850℃分别退火2h、3h、6h、8h,于700℃分别退火5h、7h、10h、13h,于900℃分别退火1h、3h、8h,分别于720℃、790℃、840℃、900℃、940℃退火1h,然后用拉曼光谱和SEM进行对比分析,发现退火温度与退火时间的影响是相互关联的,并且出现一系列晶化效果好的极值点。

环己酮氨肟化工艺中不可逆失活HTS分子筛的再生

开发了一种简便且高效的商业环己酮氨肟化工艺不可逆失活HTS分子筛的再生方法。将赶醇处理后的硅钛物种与失活HTS分子筛混合物进行二次水热晶化处理,将促进双氧水分解的无定形TiO_2-SiO_2颗粒包埋到分子筛晶体中。TEM、XPS和Py-IR分析表明,二次晶化处理可使失活HTS分子筛溶解和再结晶生长,从而造成无定形TiO_2-SiO_2颗粒被包埋到了分子筛晶内。苯酚羟基化和双氧水分解实验结果表明,将酸性富钛粒子包埋可以阻断其与双氧水分子的直接接触,减弱双氧水无效分解,因此再生HTS具有与新鲜HTS接近的催化性能。同时,本研究为"量体裁衣"式设计分子筛催化材料提供了一条新的视角。