颗粒物质与颗粒流

颗粒物质研究是当前物理学研究的热点之一．在我国,对颗粒物质的研究才刚刚起步．本文主要是简单介绍颗粒物质的基本概念以及颗粒物质研究对工农业生产的意义,同时介绍国内外最近几年在颗粒物质方面的研究进展,再报道作者在颗粒物质研究方面的一些初步结果．     

油润滑状态下颗粒尺寸对PTFE/316L密封界面摩擦学行为的影响

磨粒磨损是许多流体机械中橡塑密封件常见的失效形式, 外部入侵的污染物或内部衍生的磨粒往往突破材料的耐磨强韧极限. 本文开展了聚四氟乙烯(PTFE)/316L不锈钢摩擦副在油润滑工况下的磨粒磨损实验. 评价了颗粒尺寸作用下密封副的摩擦学性能和磨损机制. 结果表明 除纯油润滑状态外, 摩擦系数与316L磨痕表面损伤程度与颗粒尺寸呈现负相关, 颗粒临界尺寸前后的颗粒运行行为和损伤机制差异显著. 在颗粒临界尺寸之上时, 完整的颗粒仅钉扎入PTFE磨痕边缘而未能穿越密封界面, 部分被碾碎的颗粒可进入接触区域中心; 随着颗粒尺寸的减小, 单个嵌入颗粒演变为堆积性“颗粒群”, 表现出明显的“砂轮效应”; 在颗粒临界尺寸之下时, 颗粒粒度小于润滑油膜厚度, 摩擦副维持流体动力润滑状态, 摩擦系数较小. 密封界面内的磨粒流不断冲蚀配副金属, 形成特殊的“PTFE-颗粒-316L”三体滚动磨损.     

泥鳅早期胚胎细胞的超微结构变化观察

泥鳅早期胚胎细胞的超微结构变化：卵裂期，有些线粒体内含有片层状类脂物，或者含有糖原颗粒，有些线粒体嵴呈同心圆状．在胚胎细胞中也有片层状类脂物，其中有些片层体内含有黑色糖原颗粒，类似于次级溶酶体；外包一层单位膜的卵黄颗粒起始含无定形的卵黄物质，然后卵黄中间出现空泡，不久卵黄颗粒中出现线粒体、膜性物质、核糖体样颗粒、糖原颗粒和小的卵黄粒．由此可见，卵黄除了向胚胎细胞提供营养物质之外，还向胚胎细胞提供膜性物质和核糖体等．以上这些观察结果，对于丰富鱼类个体发育的基本理论具有重要意义     

Ag,Cu离子注入石英玻璃光学吸收谱研究

用Mie理论和Maxwell—Garnett(M—G)理论对Ag，Cu单元素注入石英玻璃的吸收谱进行了模拟，得到了与实验结果一致的表面等离子体共振吸收峰．模拟结果显示，吸收峰来源于Ag和cu注入石英玻璃后形成纳米颗粒的光吸收．假定Ag，Cu双元素注入石英玻璃后形成合金结构，M—G理论模拟结果与实验吻合良好，说明形成合金结构的可能性很大．同时，用电子自由程理论对金属颗粒的介电函数进行了修正，给出了可以反映共振吸收峰的峰宽和强度随颗粒尺寸变化的模拟结果，为光开关的研究提供了一定的理论依据．     

前向小角光散射法测量颗粒平均尺寸

根据Ｍｉｅ散射在前向小角范围内散射光强是颗粒尺寸的单调函数，并且与散射粒子材料、折射率和形状无关的特性，介绍了一种通过测量前向小角散射光强来确定颗粒群平均尺寸的方法．该方法能够将测量范围扩大到４０μｍ，而且操作方便，重复性好，与计算机技术联用后可以发展为一种新型的粒子在线检测技术．     

用图像筛选法求取带有随机参数之颗粒堆的质量分级曲线

对带有随机参数的颗粒堆按其质量，规格尺寸和形状进行分级而获得其分布曲线在颗粒加工工业上是一道常见的工序，通常采用的是物理筛选的方法．这种传统方法的主要缺点是耗时长、人工投入较多，不能实现过程控制中的实时反馈．采用机器视觉技术，基于图像处理法对相关颗粒图形进行分析处理，从而快速获取其规格尺寸，形状和体积等相关参数值，可以大大提高工作效率．对已经用图像处理算法获得其有关几何参数的颗粒堆，通过求得它们扁平度的分布曲线。再用概率统计的方法来确定其图像筛选结果，从而建立起与其物理筛选相关性．基于这种相关性，对其他具有相同或相似随机参数颗粒堆首先进行随机采样，然后分别进行图像筛选和物理筛选．作者在论文中阐述了图像筛选和物理筛选方法，并比较了这z种筛选方法所得的结果，证实了图像筛选代替物理筛选的可行性和有效性．     

瓶颈开口角对二维颗粒流密度的影响

此前曾研究过传送带出口处瓶颈开口角度对颗粒流的影响．在稀疏流状态下改变瓶颈开口角度θ,当θ大于15°时,颗粒流量Q随着cosθ呈线性变化,颗粒流量Q可表示为：Q（θ,v,R,ρ）=ρo·R·v-K（ρ,R,v）·cosθ（ρo是开口角为90度时颗粒在瓶颈开口处的平均密度）．本文着重研究了颗粒流量Q与速度v、瓶颈开口R以及颗粒密度ρ的关系,结果发现在稀疏流状态下颗粒流量Q在任何开口角度下与速度v以及瓶颈开口R都呈线性关系,但颗粒流密度ρ却是瓶颈开口角度θ以及开口尺寸R的函数,ρ（R）与COSθ呈非线性关系．     

纳米金属颗粒膜的二次谐波增强效应

纳米尺寸金属颗粒膜可以产生较大的表面二次谐波增强。本文测量了用溅射法制备的钠米尺寸Ａｕ颗粒的反射二次谐波，其增强因子可达１０２数量级，理论计算了局域场因子与波长的关系曲线。对于用Ｎｄ：ＹＡＧ激光器输出的１．０６μｍ波长的基频光，可以获得较强的倍频光的局域场增强，对金属颗粒尺寸对局域场因子的影响进行了计算和分析。     

热冲击下分区均质材料耦合热弹性问题的变分原理

针对分区均质材料，考虑了热冲击产生的惯性效果和较大的应变速率对温度场的影响，建立了描述热冲击问题的理论模型，证明了热冲击下分区均质材料耦合热弹性问题的变分原理．为热冲击下分区均质材料耦合热弹性问题的定量求解，提供了理论基础．     

35CrMnSiA钢动态断裂韧度试验研究

利用电液伺服材料试验机和专门研制的加长摆杆测力冲击试验机，测定了35CrMnSiA钢动态断裂韧度KId，研究了不同尺寸试样满足平面应变状态的条件以及应变率对KId的影响．     

动载荷下颗粒增强高聚物中的损伤演化

本文讨论了在强动载荷作用下的颗粒增强高聚物中的损伤演化规律．文中首先介绍了由本文作者最近提出来的关于粒子填充高聚物的本构关系．然后研究了在平板撞击下的一维应变波的传播和衰减特性．本文基于细观力学方法研究了介质中微损伤的演化．拉应力波的作用将可能导致由于界面脱粘引起的微损伤成核，已经成核的微损伤(微孔洞)的长大与汇合将最终造成材料的动态失效．研究表明，影响微损伤演化的因素有：粒径分散度，平均粒径和界面粘结能等．然而，与准静态加载不同，在动态条件下，以上这些因素对损伤演化的影响并不十分明显．理论分析的结果是：材料的层裂破坏强烈地依赖于飞片对靶板的撞击速度，最后，本文还根据损伤演化的特征建议了一个关于粒子填充高聚物的层裂准则．     

吸收-催化还原法处理模拟二氯甲烷废气实验研究

采用铁粉与金属盐溶液进行置换反应的方法,分别制备了Ni、Cu、Ag 3种金属与铁构成的双金属,并将其用于吸收 液相还原法工艺中,以处理二氯甲烷废气,考察了pH值、双金属比率等因素对金属铁与二氯甲烷之间的还原脱氯反应以及体系净化效率的影响.实验结果显示：在双金属与水组成的体系中,低pH值有利于二氯甲烷的还原脱氯;金属比例在一定范围内（R/Fe<0.05%）,3种双金属体系的还原脱氯能力均随R比例的提高而增强;对于实验所研究的3种双金属体系,Ni/Fe对二氯甲烷的还原脱氯效果最好.     

粗化过程中的推移质输沙率

将床面可动沙颗粒数视为一种随机过程,首先从理论上建立起冲刷粗化过程中输沙率变化的微分方程,据以解出输沙率随时间呈指数衰减规律变化的理论公式,与部分实验资料的比较表明,公式在一定程度上与实际一致,从而将冲刷粗化实验所获得的感性认识予以理论概括。     

纳米二氧化钛粉体表面的吸附特征及其对粉体分散性的影响

以四氯化钛(TiCl4)为原料,采用3种不同的沉淀剂制备了纳米二氧化钛粉体.用TG-DTA和FT-IR对前驱体进行了分析.结果表明,不同沉淀剂导致粉体表面状态不同.以乙酸和尿素为沉淀剂的粉体表面不仅沉淀剂可以形成化学吸附,水分子也参与反应并在粉体表面形成-OH基团,而以EDTA为沉淀剂的粉体表面只吸附沉淀剂.煅烧后,用TEM对颗粒形貌进行了表征.实验发现,以EDTA为沉淀剂制备的粉体分散性优于其他沉淀剂制备的二氧化钛颗粒.这些差异主要是由于沉淀剂的性质及其在粉体表面的吸附状态不同.     

纳米级金红石型TiO2放大试验

以 H2 Ti O3为原料 ,经过 Ti O(NO3) 2 水解的放大实验 ,制备了金红石型 Ti O2 纳米粒子 ,通过 X射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM)和比表面吸附 (BET) ,对纳米粒子的结构、形貌、粒径进行了分析和表征 .结果表明 ,粒子的平均粒径在 11nm左右 ,晶型为金红石型 ,粒子分布较松散 ,部分颗粒呈纤维状排列 .     

浙江省东阳市紫色土坡面土壤侵蚀和降雨因子关系的初步研究

紫色土分布区是我国南方水土流失区的重要组成部分。本文通过对东阳市紫色土坡面土壤侵蚀和降雨因子之间的相关分析,建立了利用降雨量和平均降雨强度对土壤流失量进行预测预报的回归方程,为紫色土地区土壤过度侵蚀的治理提供了定量方法,并为紫色土的综合开发利用提供了科学根据.     

推移质运动的动力学模型

近底水充中推移质的输称属于固液二相流问题,本文针对固相推移质具有的随机和力学双重特性,通过类似分子运动论中Boltzmann方程的推导方法,建立起推移质运动的控制微分方程,其中碰撞项主要考虑推移层颗粒与床面层颗粒的碰撞效应,据此获得推移质输移问题的固液二相流模型－－动力学模型,将推移质通量与所受外力联系起来,便于揭示推移质运动的力学本质,开辟推移质理论研究的新途径。     

Al/Al2O3P金属基复合材料的静动态压缩性能及损伤分析

用气压浸渗工艺制备了体积分数40％～50％Al2O3颗粒增强纯铝基复合材料，使用了4种不同尺寸的Al2O3颗粒，其平均粒径分别为5μm、10μm、30μm和60μm．测定了这些复合材料的静、动态压缩性能，并通过材料压缩前后密度变化的测量定量表征了材料的累计损伤，结果表明，与基体材料相似，这些复合材料表现出明显的应变率敏感性；当增强颗粒平均粒径小于60μm时，材料的累计损伤基本与应变率无关，而主要取决于材料的应变．材料中颗粒的破裂主要是由颗粒间的相互作用引起的．较小尺寸颗粒增强的复合材料具有较高的流动应力和较小的累计损伤，并随着颗粒体积分数的增加，材料的流动应力和损伤率都相应增加．     

基于卫星遥感和GIS技术的水土流失动态监测体系研究

综合考虑影响水土流失的降雨量、土壤可蚀性、坡度、植被覆盖率、土训流失容许量和保护因子等,笔者提出建立基于GIS和遥感技术的水土汉失反演分析模型,实现水土流失的动态和快速监测预报,技术要点如下：1）遥感技术能实现高精度的植被覆盖率和土地利用现状制图,可满足中长期水土流失变化监测预报的数据要求。2）利用气象卫星数据可实现对雨量的短期预报监测,进而实现水土流失的短期快速预报和监测。3）在GIS支持下,利用土壤背景和数字地形模型可实现水土流失潜在可能性分析。4）利用GIS空间数据处理技术实现基于像素的地面逐点分析,满足对水土流失逐点定量分析的要求。     

黄柏河流域土壤侵蚀盘估算方法的研究

葛洲坝水库库区土壤环境的主要问题是土壤侵蚀.由于土壤侵蚀,大量土壤物质进入水库,对水库泥沙淤积和水质带来一定的影响.本文根据自然地理的特点以及人类开发利用的情况,对坝址附近黄柏河流域土壤侵蚀量的估计方法进行了研究,提出按土壤成土母质划分类别,依照植被和土地利用状况采用不同的土壤侵蚀模数,分区估算土壤侵蚀量.经检验,这种估计土壤侵蚀量的方法,符合水土流失的基本规律,具有一定的实用价值.估算成果可供有关部门制订规划时参考.