水的玻璃化转变的研究

本文用我们液态低频力学谱方法对玻璃化转变研究领域中一个持续半个多世纪、十分令人困扰的热点水的玻璃化转变问题进行了研究。用表征玻璃化转变最直接的参量力学模量，首次实现对水的玻璃化转变过程的明确表征，得出水的玻璃化转变温度是163K，而不是长期一直认为的136K。另外，水的玻璃化转变表现出不同于传统玻璃化转变的反常耗散行为。研究还表明，水的玻璃化转变温度表现出重要的同位素效应，这是水的玻璃化转变奇异特征的一个反映，也是在玻璃化转变研究中首次观测到同位素效应。     

玻璃化转变机制的串模型与液态低频力学谱研究

本文对近期本课题组在玻璃化转变研究工作进行了扼要的总结.主要包括我们提出的玻璃化转变机制的串模型、发明的一种液态低频力学谱方法、以及用该方法对水的玻璃化转变的表征.     

玻璃化转变机制的串模型与液态低频力学谱研究

本文对近期本课题组在玻璃化转变研究工作进行了扼要的总结。主要包括我们提出的玻璃化转变机制的申模型、发明的一种液态低频力学谱方法、以及用该方法对水的玻璃化转变的表征。     

丙三醇浓溶液玻璃化转变与结构松弛参数DSC分析

利用差示扫描量热仪研究了5种高浓度丙三醇水溶液(60%、70%、80%、90%、100%)的玻璃化转变行为,以考察水分含量和升降温速率对其玻璃化转变行为和结构松弛参数的影响.采用4种线性升降温速率(10、15、20、25K/min)获得玻璃化转变的相关参数.利用GordonTaylor方程对玻璃化转变温度的分析结果表明,水对丙三醇增塑常数的计算结果与升降温速率和玻璃化转变温度的读取方法有很大关系.玻璃化转变过程的比热容变化不仅随水分含量的增加而增加,而且与升降温速率也有一定的依赖关系.结构松弛活化能的计算结果表明,随体系水分含量的增加,体系的结构松弛活化能和动力学脆度都逐渐降低.随水分含量的变化,热力学脆度和动力学脆度表现出相反的变化趋势.     

欧姆加热共蒸镀法制备的Y-Ba-Cu-O薄膜的超导电性及其各向异性

我们利用欧姆加热共蒸发的方法首次制备出了一块超导薄膜。目前的结果是:起始超导转变温度为95K;零电阻温度为78.6K;转变宽度为12K(正常电阻的10%到90%).对几种物理量,如室温电阻及超导转变温度 T_c 表明,样品是各向异性的.电阻温度曲线表明,在超导转变温度 T_c 以上存在一个电阻极小值点,这可能与电子局域化及氧原子的迁移有关.     

二甲酸二脂系玻璃化转变的力学谱研究

本文用最近发明的液态低频力学谱方法对二甲酸二脂系列样品进行了测量,验证了该方法的可信性与有效性,并且表明它能够提供物质变化的丰富信息.研究结果还表明,随着分子内部自由度的增加、二甲酸二脂系列的玻璃化转变温度表现出先减小然后又增加、但脆性是先增加后减小的有趣又难以理解反常趋势.     

欧姆加热共蒸镀法制备的Y-Ba-Cu-O薄膜的超导电性及其各向异性

我们利用欧姆加热共蒸发的方法首次制备出了一块超导薄膜。目前的结果是:起始超导转变温度为95K;零电阻温度为78.6K;转变宽度为12K(正常电阻的10%到90%).对几种物理量,如室温电阻及超导转变温度 T_c 表明,样品是各向异性的.电阻温度曲线表明,在超导转变温度 T_c 以上存在一个电阻极小值点,这可能与电子局域化及氧原子的迁移有关.     

邻苯二甲酸二酯系玻璃材料中裂纹愈合效应研究

用最近发明的一种能够实时检测玻璃材料中应力诱导裂纹(stress cracking)和裂纹愈合(crack-healing)的新方法(RMS-L-CH)对邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯的系列玻璃材料中应力诱导裂纹和裂纹愈合效应进行了测量,对裂纹愈合效应的现象及其与玻璃化转变的关系进行了深入的研究与讨论.结果进一步验证了RMS-L-CH方法的有效性,并且表明该方法可能提供一种表征玻璃化转变过程和研究玻璃化转变机理的新手段.     

二甲酸二脂系玻璃化转变的力学谱研究

本文用最近发明的液态低频力学谱方法对二甲酸二脂系列样品进行了测量，验证了该方法的可信性与有效性。并且表明它能够提供物质变化的丰富信息。研究结果还表明，随着分子内部自由度的增加、二甲酸三脂系列的玻璃化转变温度表现出先减小然后又增加、但脆性是先增加后减小的有趣又难以理解反常趋势。     

半掺杂Sm0.5Ca0.5MnO3体系的电荷有序和再入型自旋玻璃行为

研究了半掺杂锰氧化物Sm0.5Ca0.5MnO3体系的结构、输运和磁特性,结果表明,在半掺杂情况下,该体系呈现O′类正交结构,表明体系存在典型的Jahn-Teller效应畸变;输运结果在整个测量温区均呈现半导体导电行为,没有出现金属-绝缘体(M-I)转变和CMR效应;电荷有序转变发生在T=270K左右,反铁磁转变温度出现在200K附近,且表现出典型的再入型自旋玻璃(spin-glass)行为,自旋玻璃转变温度TSG在41K附近,同时,观察到了存在于该体系中负的磁化异常,表明半掺杂的Sm0.5Ca0.5MnO3基态存在有多种复杂而丰富的磁相互作用之间竞争机制,其研究将为强关联锰氧化物体系物理机理的理解提供丰富的实验资料.     

共聚聚醚酯酰胺的多重转变及其相态结构

以自行合成的N ,N’ 双 (对甲酯基苯甲酰 )丁二胺 (T4T)为硬段 ,市售平均分子质量为 10 0 0的聚氧丁撑(PTMO10 0 0 )和 1,5 戊二醇 (PDO)的混合体系为软段 ,制备出了PTMO10 0 0 /PDO不同摩尔比的一系列共聚聚醚酯酰胺(T4T PTMO10 0 0 /PDO) .应用H1 NMR分析了单体T4T的化学组成及纯度 ,用差示扫描量热法 (DSC)、动态力学分析(DMA)研究了共聚物的熔融转变及玻璃化转变 ,发现当PDO含量超过 40 %摩尔分数时 ,共聚物显示出两个玻璃化转变和两个熔融转变 ,并且两个玻璃化转变温度均不随组成的改变而变化 ,而熔点则随PDO含量的增加而逐渐提高 .由此认为 ,共聚物中存在两个完全分离的无定形相区和两个具有不同结晶结构的结晶相区 .另外 ,推断有一些PDO链以邻近折叠 (adjacentre entry)的形态位于结晶相的边缘     

非晶态聚合物主转变弛豫峰与玻璃化转变过程的相关性研究

从弛豫理论出发,在不同的时效时间和不同降温速率下,测量了非晶聚合物PVC玻璃化转变过程中与时间参量密切相关的α峰峰温(T_α)的响应关系,得出以下结论:1)玻璃化转变温度(T_g)一般是指非晶态聚合物热平衡态与非平衡态的温度转变点(T_t),是温度变化造成的热弛豫过程的直接结果,而α内耗峰是在动态力学测量过程中得到的聚合物玻璃态与高弹态(橡胶态)的分界点处的力学弛豫过程,表现为动态模量锐变过程,是非晶态聚合物热平衡态下的特征内耗峰.两者都与非晶态     

基于分数阶微分流变模型的非晶合金黏弹性行为及流变本构参数研究

近年来, 基于非晶合金名义弹性区的流变力学行为探索其结构及形变机理是非晶合金领域研究的热点之一. 本文根据非晶合金结构不均匀性的特征, 提出能够比拟树状分形网络结构的分数阶微分流变模型研究非晶合金的黏弹性行为. 通过室温纳米压痕实验, 对三种不同泊松比和玻璃化转变温度的非晶合金的黏弹性变形行为进行了研究. 实验结果表明: 在表观弹性区, 非晶合金的变形表现出与加载速率相关的线性黏弹性性质. 根据Riemann-Liouville分数阶微积分定义, 分别由分数阶微分及整数阶Kelvin模型对实验结果进行了分析. 分析结果表明, 相对于整数阶流变模型, 分数阶微分流变模型能更精细地表征材料的黏弹性变形特征; 在流变模型参数中, 黏性系数η_A和分数阶次α反映出材料的流变特性和流动趋势, 流变参数与玻璃转变温度、泊松比之间具有较好的相关性, 上述相关性有助于从微观结构角度理解材料塑性与泊松比的关联.     

PVPh/PEO共混物动力学演化过程的NMR研究

聚合物共混物中链段的慢取向运动与其玻璃化转变行为和宏观力学性质密切关联,而基于化学位移各向异性重聚的~(13)C CODEX(centerband-only detection of exchange)固体核磁共振(SSNMR)技术能够有效表征共混物中链段的慢取向运动.该文利用~(13)C CODEX NMR技术详细研究了相容性聚合物共混物聚乙烯基苯酚/聚氧乙烯(PVPh/PEO)中的刚性组分PVPh在较宽温度范围内的慢取向运动特性与玻璃化转变过程的关联.研究表明,在玻璃化转变起始温度以下,PVPh主链的分子运动被冻结,而侧基存在b-松弛的慢取向运动;在玻璃化转变起始温度附近,PVPh主链具有明显的慢取向运动,而且主链和侧基是一种协同的分子运动.该文利用NMR技术揭示了共混物中的玻璃化转变起止温度分别对应于高分子主链慢取向运动CODEX信号的开始和极大值处的温度.     

半掺杂Sm0.5Ca0.5MnO3体系的电荷有序和再入型自旋玻璃行为

研究了半掺杂锰氧化物Sm_0.5Ca_0.5MnO₃体系的结构、输运和磁特性，结果表明，在半掺杂情况下，该体系呈现O′类正交结构，表明体系存在典型的Jahn-Teller效应畸变；输运结果在整个测量温区均呈现半导体导电行为，没有出现金属－绝缘体(M-I)转变和CMR效应；电荷有序转变发生在T=270K左右，反铁磁转变温度出现在200K附近，且表现出典型的再入型自旋玻璃(spin-glass)行为，自旋玻璃转变温度T_SG在4 关键词： 自旋玻璃 电荷有序 负磁化现象 多相竞争     

锂金属的超导电性

日本东京大学的 Shimizu 教授与他的同事在实验室中完成了对锂金属的超导电性研究,锂的超导转变温度是 20K,转变压强为 48 GPa,他们的成果显示了一个重要的结论,即越轻的元素将具有越高的转变温度.从这个原理外推,Shimizu 教授猜测,氢元素的超导电转变温度有可能达到室温,但却需要极高的转变压强,其数值将达到 400 GPa的水平.锂金属的超导电性@云中客     

聚环己基乙烯的合成工艺及其性能

靶用氘代聚合物的合成与性能研究一直是ICF领域的研究热点。采用聚苯乙烯(PS)经氢化反应制备出非氘代聚环己基乙烯(PVCH),利用傅里叶红外光谱仪、核磁共振仪和凝胶渗透色谱对PVCH结构进行了表征,表征结果与目标结构吻合良好,同时摸索出最优合成条件,并通过差式扫描量热仪和热重分析仪对其热性能进行分析。结果表明:PVCH相对于PS的玻璃化转变温度和初始分解温度都有所提高,分别达到146℃和345℃;PVCH在溶解度方面也得到改善,可以完全溶于石油醚和环己烷中。     

大口径激光玻璃环抛光学沥青抛光胶

研制了四种不同沥青和松香含量的光学沥青抛光胶,对其形貌、针入度、玻璃化转变温度、软化点和粘度等参量进行了表征。从组成和结构分析了抛光胶三种物理状态变化原因,将玻璃化转变温度和软化点作为其临界转变温度。实验研究了四种抛光胶对大口径激光玻璃的抛光效果,发现抛光胶中沥青和松香的质量分数分别为30%和70%时,抛光效果比较理想,在像散和表面疵病控制方面能够满足要求,可作为大口径激光玻璃抛光专用胶。     

聚甲基丙烯酸甲酯/镓纳米复合物的动力学弛豫行为

通过原位自由基聚合方法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及含镓(Ga)质量分数为11.3%和13.5%的PMMA/Ga纳米复合材料.在玻璃化转变温度及以上温区,利用能量耗散技术研究PMMA/Ga纳米复合物的动力学弛豫行为,发现随着Ga含量的增加,复合物的α弛豫峰移向高温但峰高降低.此外,还定量研究了Ga含量对PMMA/Ga复合物的α' 弛豫的影响,并作出了相应的解释. 关键词： 相对能量耗散 玻璃化转变 力学弛豫     

磁场诱导Gd5Ge4体系的低温输运跳跃和相分离研究

报告了作者对Gd_5Ge_4合金样品进行了磁化和电输运测量的研究结果,实验表明,磁化强度随外磁场的增加而出现台阶式跳跃,磁转变的可逆性与温度存在有密切的关联.在由磁场导致的磁转变附近电阻率随着磁场的增加亦表现出台阶式磁电阻现象,并在不同温区表现出正负不同的磁电阻效应,4.2K时呈现正磁电阻效应,而在16和20K时呈现出负磁阻效应,即铁磁相的阻值小于反铁磁相的阻值.结果证明了在Gd_5Ge_4中存在的典型相分离特征,从而在磁场诱导下发生了反铁磁到铁磁的转变,并对这种奇异磁电阻效应的物理机制进行了讨论.