Q_(3)重塑黄土三维非线性流变本构模型试验研究

随着西部黄土地区经济和工程建设的快速发展,与时间相关的黄土变形、强度及稳定性等工程实际问题也日益增多,在解决黄土地区的工程问题时,需要考虑时间效应或流变性。通过三轴循环加卸载流变试验,得到了Q_(3)重塑黄土不同围压下的加卸载蠕变曲线,基于统一流变力学模型理论,辨识出适合于Q_(3)重塑黄土减速蠕变阶段的三维流变本构模型即改进西原模型。为了描述加速蠕变阶段,将黏塑性体中的黏性参数写成时间的函数,建立了非线性改进西原模型,推导出相应的蠕变本构方程,获得了其模型参数。将模型参数代入相应的本构方程中,绘制非线性改进西元模型不同阶段的蠕变曲线与蠕变试验曲线的对比图,进行对比后发现吻合较好,说明该模型能很好地反映Q_(3)重塑黄土的蠕变性质。

nNaF·AlF_3-Al_2O_3-MgF_2系熔体初晶温度的非线性数学模型的研究

构建了一个nNaF·AlF3 -Al2 O3 -MgF2 系熔体初晶温度的非线性数学表达式及残差图诊断 ,并对创新构想项目作固体铝电解全氟化物电解质熔点 5 40～ 6 0 0℃的探索性推断 ,同时进行非线性模型的Iagrangian(拉格朗日乘子 )法寻优 ,从而找到合适区间的参数 ,便最优化技术的铝业应用研究不断深入。

Y_2O_3掺杂对WO_3压敏非线性及介电性能的影响

在Y2O3掺杂量(摩尔分数)为0.2%～2%的范围内研究了Y2O3掺杂对WO3的非线性伏安特性及介电性能的影响.实验结果表明:随Y2O3掺杂量的增加,样品的非线性系数先增大后减小,在Y2O3掺杂量为0.8%附近达到最大值(3.61);样品的介电常数(在1kHz频率下测量)也是先增大后减小,其最大值(1.16×104)出现在Y2O3摩尔分数为1.2%附近的样品中.测量了各样品的阻抗频率依赖关系,并由此估算了不同Y2O3含量样品的晶粒电阻,利用德拜弛豫关系式解释了Y2O3掺杂引起WO3介电常数与晶粒电阻变化的关系.Y2O3掺杂的WO3陶瓷是一种新型的压敏电容材料.

Bi_2O_3纳米晶玻璃三阶非线性光吸收性质的研究

利用溶胶凝胶法结合气氛控制方式合成了含Bi2O3纳米晶钠硼硅玻璃.利用X射线粉末衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）、X射线能量色散谱（EDX）、扫描模式透射电子显微镜（STEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）以及选区电子衍射（SAED）对掺杂在钠硼硅玻璃中Bi2O3纳米晶的形貌和微结构进行了表征,同时,利用飞秒开孔Z-scan技术详细地研究了Bi2O3纳米晶玻璃在800 nm处不同激发光强度下的三阶非线性光吸收性质.结果表明,在钠硼硅玻璃中形成了尺寸小于10 nm的Bi2O3单斜晶系纳米晶.随着激发光强度的增强,该玻璃的三阶非线性光吸收性质产生由饱和吸收向反饱和吸收的转变.进一步,计算得到的该玻璃三阶非线性极化率χ（3）的数量级范围在10-19-10-18m2/V2之间.这一结果说明该玻璃具有良好的非线性光学性能,并且在光限幅器等非线性光学领域具有潜在的应用价值.

用Z扫描方法测试Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃的三阶非线性光学性质

用高温熔融法制备了x Bi2O3—20B2O3-（80-x）SiO2（Bx，x=60mol％、65mol％、70mol％）系列玻璃，借助钛宝石飞秒激光器采用Z扫描方法测试了样品的三阶非线性光学特性。测得样品B70在780nm处的三阶非线性折射率n2和非线性吸收系数β分别为：n2=6．017×10^-12esu和β=0．366cm／GW，样品为自聚焦材料。该样品的吸收相移和折射相移的比值K为0．19（K〈1），表明该样品可作为光限幅候选材料。

B_3O_7基团型硼酸盐非线性光学晶体研究进展

以B3O7基团为基本结构单元的硼酸盐非线性光学晶体LiB3O5,CsB3O5和CsLiB6O10 具有紫外透过波段宽、非线性光学系数较大、光损伤阈值高的共同特性 ,有利于紫外波段激光频率变换。本文综合叙述了B3O7基团型硼酸盐非线性光学晶体的研究进展。

Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃的制备及其三阶非线性的研究

以正硅酸乙酯、硼酸和乙醇钠为先驱体,分别以无水乙醇、乙二醇甲醚和无水乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶结合气氛控制的方法制备了Na2O-B2O3-SiO2玻璃。通过热重-差热分析、红外光谱、X射线粉末衍射等手段对凝胶的热分解机制、玻璃的形成过程和物相结构进行了表征。结果表明,在600℃时制得了透亮密实的玻璃。采用紫外-可见吸收光谱和Z-扫描技术对获得的玻璃的光学特性进行了研究,结果表明该玻璃具有良好的光透过率,且其三阶非线性极化率为1.49×10-19 m2/V2。

非线性光学晶体CsB_3O_5研究进展

非线性光学晶体CsB3O5(CBO)具有大的非线性光学系数、优秀的紫外波段透过能力和高的抗光损伤阈值,在紫外高功率密度全固态激光系统的频率转换方面展现出良好的应用前景。本文综述了CBO晶体的研究概况,报道了高质量CBO晶体生长、折射率温度系数、热学性能及278 nm紫外激光输出的最新研究结果。

非线性光学晶体LiB_3O_5研究进展(英文)

综述了硼酸盐非线性光学晶体LiB3O5(LBO)的研究进展。首先介绍了硼酸盐非线性光学晶体的背景及现状,重点介绍了硼酸盐非线性光学晶体的典型代表——LBO晶体的相关研究内容。然后从LBO晶体作为非线性光学晶体材料的发现到晶体生长和它在全固态激光中的应用等方面进行了讨论。最后,介绍了研究组过去几年中在LBO晶体研究方面取得的成果并展望了LBO晶体研究的未来发展方向。

(C_9H_8N_6O_2)_n(n=1,2,3,4)分子体系非线性光学的理论研究(英文)

该文研究了(C9H8N6O2)n(n=1,2,3,4)分子体系的非线性光学性质,采用Hartree-Fock方法、密度泛函方法以及Mller-Plesset微扰理论方法在6-31G**基组下分别计算了该体系的静电场超极化率.其几何结构在B3LYP/6-31G**条件下进行了优化,发现它们有3种不同的氢键形式,其键长分别为0.196 3,0.191 8,0.190 9 nm.在HF/6-31G**水平下,发现一级超极化率(β0)的增长是由于随着n的增大,体系的氢键数目增加造成的,当n=1,2,3,4时,它们β0的值分别为246,596,1 067,1 555(原子单位),当n=1,2,3,4时,它们的二级超极化率(γ0)的值分别为1.4,4.3,7.8,11.5(104原子单位).结果显示随着n的增大,体系氢键数目的增加、相互作用的增强,Δγ也随着增大,在n=2,3,4时分别为14 768,35 627,58 670(原子单位).该研究显示氢键是设计非线性光学材料的关键因素.

非线性光学晶体Na_5[B_2P_3O_(13)]和BaAlBO_3F_2的水热合成

采用水热法合成了Na5[B2P3O13](NBP)和BaA lBO3F2(BABF),确定了合成NBP的最佳反应条件,确立并分析了合成纯相BABF时反应物浓度的适宜配比及其对产物的影响。同时对合成的NBP和BABF进行了XRD、SEM及倍频效应等性质的表征。

基于非线性扩散模型的煤焦O_2/CO_2高温燃烧特征分析

偏微分质量守恒方程能够简化为一组线性方程组并用以描述煤焦的反应性,但其计算量偏大,且计算结果也不一定收敛。文中根据反应过程中煤焦孔隙率和表面积之间的非线性变化特征,利用一种逼近的方法简化和求解偏微分质量守恒方程,并最终建立在扩散控制条件下预测煤焦反应性的逼近模型。通过与Rafsanjani模型比较发现,该模型计算得到的数值比Rafsanjani模型计算得到的数值更接近实际情况。基于该模型,分析了焦作无烟煤、云浮烟煤和西阳村贫煤在不同温度下O2/CO2燃烧的特性。

新型非线性光学晶体RCa_4O(BO_3)_3(R=Gd,Y)的生长及性质研究

本文首次报导了利用提拉方法、使用铂坩埚在大气气氛下生长出大尺寸、高质量的GdCa4O (BO3) 3(GCOB)晶体及YCa4O(BO3) 3(YCOB)晶体。通过对几种生长方向的比较 ,选择出〈0 10〉为最佳生长方向。本文对晶体的生长习性进行了研究 ,并初步讨论了孪晶界面处枝蔓生长的原因。通过测量晶体的透过谱 ,发现了其透过波段宽 ,在深紫外具有较高透过率。晶体具有较好的倍频性能。对 5mm长的GOCB晶体进行了倍频研究 ,得到了 2 6 .7%的倍频转换效率。GCOB晶体和YCOB晶体还可通过掺杂实现自倍频。

Ag：Bi2O3纳米颗粒复合薄膜的三阶光学非线性和超快电子动力学研究

金属纳米颗粒具有较小的尺寸和大的表面体积比，由于量子限制效应和表面效应，表现出特殊的电子和光学性质．迄今为止，研究者们已对金属颗粒掺杂浓度较低的复合材料的性质做了大量研究，而掺杂浓度较高的材料受到的关注较少．我们采用磁控溅射法制备出含Ag浓度较高(13at．％～59at．％)的Ag：Bi2O3复合薄膜，使用飞秒脉冲激光研究了此类材料的三阶光学非线性和超快电子动力学过程。

纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混凝土损伤本构模型及能量演化特征

采用纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混合掺入混凝土中,对混掺纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混凝土进行了受压性能试验,基于损伤力学理论和能量耗散原理分析了纳米SiO_(2)-CaCO_(3)增强混凝土的本构关系,建立了普通混凝土和纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混凝土损伤本构模型。结果表明:混掺纳米材料比单掺纳米材料对提升混凝土强度效果更佳,强度最大增幅为31.46%;混掺纳米材料显著降低了混凝土的弹性应变能释放速率,增大了混凝土的总应变能和耗散能,从而提高了混凝土的延性和韧性。基于SEM微观测试结果揭示了纳米材料对混凝土增强效应的作用机理。

NaF-Na_(3)PO_(4)-H_(2)O体系相图与热力学模型

NaF–Na_(3)PO_(4)–H_(2)O体系是稀土矿物加工的典型盐水体系,开发氟、磷回收工艺需要该体系的相图和热力学模型支持。利用等温溶解平衡法测定了273.15 K、298.15 K、323.15 K和348.15 K的固液相平衡数据,并基于eNRTL模型框架构建了该体系从最低共熔点到348.15 K的热力学模型。实验结果表明:NaF–Na_(3)PO_(4)–H_(2)O体系存在NaF、Na_(3)PO_(4)·12H_(2)O、Na_(3)PO_(4)·8H_(2)O和复盐NaF·2Na_(3)PO_(4)·19H_(2)O 4个固相物种;其中复盐在各温度均占据三元体系的主要相区,磷酸钠水合物的相区极窄,很难单独成盐,NaF相区相对较大并随温度升高而增大。热力学模型研究较好地表达了NaF–H_(2)O、Na_(3)PO_(4)–H_(2)O体系的多温离子活度系数、溶液渗透系数、二元体系相图,获得了盐水作用参数和6个固相的热力学数据;通过对三元体系多温相图数据的有效表达,获得了盐-盐作用参数和复盐的热力学数据,在此基础上推测了NaF–Na_(3)PO_(4)–H_(2)O体系相图结构,获得了难以实验测定的9个零变量点和9条单变量共饱和线,从而得到了全部固相的平衡相区,并给出了NaF–Na_(3)PO_(4)–H_(2)O体系完整相图,为更复杂体系的热力学表达以及工业应用提供了参考依据。

K_3B_6O_(10)Br非线性光学晶体的生长及性质研究

采用顶部籽晶法,KF.2H2O-PbO复合助熔剂生长K3B6O10Br晶体,获得了18 mm×18 mm×10 mm尺寸的单晶。K3B6O10Br紫外透过截止边约为210 nm,粉末倍频效应为3倍KDP,利用德拜公式计算了阴离子基团的偶极矩。采用直角棱镜法测试了晶体折射率并拟合了Sellmeier方程。计算及实验表明,K3B6O10Br能够实现532 nm及355 nm倍频输出。对晶体的激光损伤阈值、硬度及潮解性进行了测试。

Sb_4Ge_3O_(12)的合成及其二阶非线性光学性质研究

采用水热法合成了Sb_4Ge_3O_(12)单晶,该晶体属于立方晶系I43d非心空间群.紫外可见漫反射光谱分析表明其带隙为3.7 ev.对其二阶非线性光学行为进行了研究,粉末倍频效应约为KDP的1.2倍,并且能够实现相位匹配.该化合物的二阶非线性光学性能主要来自于结构中有孤电子对的SbO_3基团.

顾及非线性高程归算的中国西北区域对流层天顶延迟模型

对流层延迟是影响高精度导航定位的关键因素,同时也是进行全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)水汽反演的重要数据。中国西北区域地形起伏较大,目前中国西北地区对流层天顶延迟模型在高程方面顾及不足,无法满足实时高精度定位需求,因此建立高精度中国西北地区对流层延迟模型成为迫切需求。针对当前中国西北地区ZTD(zenith total delay)模型未同时顾及非线性高程归算以及季节变化等问题,利用2015—2017年欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5资料建立顾及非线性高程归算的中国西北地区对流层天顶延迟模型(MZTD模型)。联合未参与建模的2018年ERA5资料和中国西北陆态网84个GNSS测站数据,验证MZTD模型的精度和适用性,并与目前使用广泛的GPT3模型进行精度对比。结果表明:以2018年ERA5资料和中国西北陆态网测站数据为参考值,MZTD模型的均方根误差(root mean square error RMS)分别为3.14 cm和2.81 cm,相对于GPT3模型精度分别提高了约16.3%和21.7%,同时MZTD减少模型参数,提升了模型计算效率。因此,顾及非线性高程归算的MZTD模型在中国西北区域体现了更好的精度和适用性,可以为中国西北地区进行实时GNSS水汽探测和导航定位提供重要参考。

Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜飞秒三阶非线性光学性能研究

采用sol-gel方法在石英玻璃衬底上制备出α轴取向的多晶Bi_4Ti_3O_(12)(BIT)薄膜,根据透射谱曲线得到薄膜样品的线性折射率为2.35,线性吸收系数为9.81×10~3cm^(-1),光学带隙宽度为3.60 eV。以脉宽300 fs,波长800 nm的钛蓝宝石脉冲激光为光源,利用单光束Z-scan技术测得薄膜样品的双光子吸收系数为100.31GW·cm^(-2),三阶非线性折射率为-1.02×10^(-2)GW·cm^(-2)。实验结果表明,所制备的BIT铁电薄膜具有大的非线性光学系数,适合应用于光子器件的制备。