超声场强化溶液结晶研究进展

溶液结晶技术在很多领域有着广泛的应用，超声强化溶液结晶不仅可刺激结晶成核，而且也可提高结晶生长速率，控制晶体粒径的分布，提高产品的质量和结晶设备的生产能力，具有重要的理论和实际意义，本文论述了这方面的研究进展情况，并提出了存在的问题和展望。     

超声对硫酸钙结晶过程影响的研究

研究了超声对硫酸钙结晶过程的影响。实验表明，与对比样相比，超声可以明显缩短成核时间，改变结晶量，影响结晶在不同方向的成长速度，使结晶的形状比例(长／宽)减小。粒度分布的定量测定和计算显示，超声使硫酸钙结晶粒度分布范围由200μm缩小到100μm，体积平均直径从69．9μm降到26．59μm；硫酸钙的成核速率提高2．74倍，但结晶成长速率减少到对比样的40．9％。两者番加的结果体现为结晶过程总速率的增加。     

功率超声强化溶液冻结机理的研究进展

功率超声波强化溶液结晶是一种新型的结晶技术,由于其具有促进溶液冻结、控制晶体粒径分布和提高冻结产品质量的作用,近年来受到越来越多的关注。从过冷溶液的一次冰晶成核、二次冰晶成核以及树枝状冰晶体的生长速度等方面对超声波强化溶液结晶的机理进行了综述,并对超声结晶机理研究的发展方向提出了建议。     

温度对Si上MOCVD-ZnO成核与薄膜生长特性的影响

采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法在Si衬底上进行了ZnO的成核与薄膜生长研究。ZnO薄膜的形貌和结晶特性由成核和后期生长过程共同决定,初期成核温度决定了其尺寸和密度,进而影响后期ZnO主层的生长行为,但由于高温对后期ZnO纳米柱横向生长的抑制,纳米柱的尺寸并没有因为成核尺寸的增大而变大,因此在560℃得到了晶柱尺寸最大、密度最小的ZnO薄膜。最后通过改变成核温度,优化了ZnO外延膜的结晶质量。     

超声波作用下的制冷剂水合物结晶过程研究

首先分析了超声波对制冷剂水合物成核生长的影响机理,然后进行了实验研究。结果表明,超声波对水合物的结晶生长有明显的影响,阶梯形的超声探头作用下的成核引导时间比指数形锥体引导时间长,促进水合物生长的超声波功率P范闱是58W相似文献   

加入PSO算法在蔗糖结晶模糊控制中的应用

在煮糖过程中人为因素对出糖数量和质量都有很大的影响,而蔗糖结晶过程难以建立准确的数学模型使得传统的控制方法无法实现精准控制,在总结经典PID控制和已经实际应用的蔗糖结晶过程模糊控制理论的基础上,提出了采用模糊推理对PID控制器参数进行自整定,加入改进粒子群算法对控制器过程参数进行优化调整,完成融入PSO算法的蔗糖结晶过程模糊控制器的设计,利用每次控制输出反馈自整定来提高控制器性能；通过Matlab软件模拟仿真测试效果表明,该方法增强了系统鲁棒性,可以提高出糖的品质。     

非晶金属的形成及稳定性

一、非晶金属的形成 熔融金属快速冷却时如果避开结晶成核的高峰,就有可能成为非晶固体.我们先来研究结晶成核率与哪些因素有关.根据均匀成核理论,临界成核功A为a为形状因子,如晶核为球形,它是16π/3;σ是表面张力系数;△Fv是结晶时单位体积中体积目由能变化.它等于其中△Hf是摩尔熔化热;V是摩尔体积;Tm是平衡熔点;(Tm-T)是过冷度. 热激活提供这个临界成核功,故成核率其中 C是动力学常数,η是粘滞系数.公式(3)也可写作其中伏伽德罗常数;△Sf是熵的变化;Tr=T/Tm;△Tr=1-Tr.可见γ,β和η越大,成核率越小,快速冷却时越容易形成非晶态.对…     

等规聚丙烯成核剂的结构和构型分析

成核剂在聚丙烯的结晶过程中作为晶核，参与调节晶体的晶型、大小及其分布，促使形成不同性能的聚丙烯材料．成核剂促进聚合物结晶的机制是聚合物结晶领域的研究热点，但其结构对聚合物结晶的影响尚不清晰；而成核剂通常具有同分异构体，使其结构解析更加困难，但成核剂的结构解析是进一步研究其成核机理的基础．本文综合运用核磁共振（NMR）波谱、傅里叶变换-红外（FT-IR）光谱和扫描电镜能谱分析（SEM-EDS）表征了一种二元羧酸复合物类β晶型聚丙烯成核剂的结构和构型，结果表明该成核剂cis-△4-四氢邻苯二甲酸钙为消旋体，羧酸与钙以桥式螯合方式形成有机羧酸金属盐．     

功率超声在结晶过程中应用的进展

功率超声在结晶过程中的应用研究促进了结晶技术的发展,丰富了功率超声学和相关学科相互交叉的学术内容。以实例陈述了超声强化溶液结晶过程在化工、食品和制药行业中的应用,从熔融结晶和电结晶两方面阐述了超声改善金属结晶,综述了高分子材料和生物大分子等聚合物结晶过程中超声波的应用,总结了超声波对纳米晶型材料制备和性能的影响,着重说明了功率超声在食品冷冻中冰结晶过程的研究现状和发展方向。最后,总结了超声对结晶的强化机理。     

纳米微粒对低温保护剂溶液结晶性质的影响

为了研究纳米微粒对低温保护剂溶液结晶性质的影响,实验利用差示扫描量热仪(DSC)测量了加入不同粒径、不同质量分数的HA纳米微粒的乙二醇(EG)低温保护剂溶液的成核温度和结晶焓。实验结果表明:纳米微粒加入EG溶液后,成核温度明显升高,并且随着纳米微粒粒径的和质量浓度的增大而升高显著;加入一定质量浓度(>0.2%)的纳米微粒后,同浓度的低温保护剂溶液的结晶焓稳定地升高。成核温度与结晶焓的升高说明,纳米微粒能够促进低温保护剂溶液的结晶。     

HCFC141b气体水合物快速生成实验研究

气体水合物生成机理是气体水合物研究领域的一个热点,对气体水合物技术的应用有重要意义。先前实验中作者首次发现铁丝同十二烷基苯磺酸钠水溶液的适当组合可以促使HCFC141b气体水合物快速结晶和生长。本文进一步揭示了十二烷基苯磺酸钠和不同金属丝对HCFC141b气体水合物生成过程的影响机理。作者结合国内外已有的研究成果总结得到了促使气体水合物快速结晶成核和生长的关键因素,并从传热传质角度提出了促进气体水合物快速结晶成核和生长的一些建议。     

真空型FTIR研究硝酸钠/蔗糖气溶胶的吸湿性

采用真空型傅里叶变换红外光谱法研究了硝酸钠-蔗糖二元体系气溶胶在相对湿度下降过中,蔗糖对硝酸钠气溶胶吸湿性的影响。结果表明,蔗糖的加入,使得硝酸钠气溶胶在降湿过程中结晶受阻。     

预取向半晶态高分子片晶结构形成微观机理及其应力-应变响应特性的分子动力学模拟

通过分子动力学模拟方法对不同预取向聚乙烯醇熔体(polyvinyl alcohol,PVA)形成的半晶态高分子熔体形成核结晶及拉伸过程中的应力-应变响应特性进行了系统地研究.模拟结果显示预取向度高的PVA熔体对应更快的成核动力学.通过追踪全trans伸直链长度(dtt)、成核原子维诺体积(V)和中心对称参数(S)等序参量在不同取向度熔体下的等温成核与结晶演化过程,给出了PVA熔体成核路径及形成半晶态的分子构象;通过对形成的半晶态高分子结构进一步分析,发现随着熔体取向度的增加,晶体和无定型对应的取向度也会增加,但是当应变剪切大于5时,其对应的结晶度、晶体和无定型取向度不再发生变化;通过对无定型区链结构的定义与分析,可知取向度越高的熔体对应越高的Tie链数目,随着熔体取向度的增加,Loop链的数目也会减小;通过恒速拉伸应力测试可知,所形成半晶态高分子结构力学响应会随着取向度及Tie链数增加而增加,当取向及Tie链数目相同时,应力-应变曲线形状大小也基本保持一致.     

不同晶化工艺对非晶PZT纳米薄膜形核取向生长机理的影响

射频磁控溅射法室温下在Pt/Ti/SiO2/Si上制备非晶Pb(Zr048Ti052)O3薄膜，非晶PZT薄膜分别经常规炉退火(CFA)处理和快速热退火(RTA)处理晶化为（100），（111）不同择优取向的多晶薄膜. 采用x射线衍射测定了薄膜相组分、择优取向度；用原子力显微镜和压电响应力显微镜观察了薄膜表面形貌，以及对应区域由自发极化形成的铁电畴像，观察了不同取向薄膜的电畴分布特征. 结果表明，RTA晶化过程钙钛矿结构PZT结晶主要以PZT/Pt界面处的PtPb化合物为成核点异质形核并类似外延的结晶生长，沿界面结晶速率远大于垂直膜面结晶速率，而CFA晶化样品成核发生在膜内杂质缺陷处，以同质成核为主. 不同的成核机理导致了不同晶面择优取向生长. 关键词： PZT薄膜 结晶 形核 力显微技术     

静止水滴真空闪蒸模型及实验研究

本文建立了描述真空制取二元冰过程中静止水滴的传热传质模型,研究冰晶形成过程的结晶成核与生长现象及其影响因素。设计并建立了一种可视化的真空制冰系统,清晰地展示了静态水滴成核结冰时液态蒸发、伴随气泡生长的蒸发、稳态蒸发结冰、伴随气泡生长的结冰、外部结冰内部气泡逸出最终爆裂的五种形态;利用所设计的二元冰真空制备装置进行冰晶的生成实验研究,分析讨论各种因素对二元冰真空制备的影响,并通过实验对照比较来证明模型的可靠性。     

合成人造金刚石的高压腔内电阻率变化研究

 通过时人造金刚石合成腔内材料电阻率变化的某些宏观规律研究，分析了在不同高温高压条件下，合成腔内所发生的相变过程。本文采用的研究方法，表明了对封闭的高温高压腔内所发生的反应从外部进行动态连续观测的可能性与价值，为研究人造金刚石成核、生长的规律提供了较好的手段。     

金刚石合成中的成核问题

本文基于溶剂-催化剂作用下金刚石合成中的胶体观点和结构转化模型,提出了作为金刚石结晶基元的双层椅子形网面组的相互聚结是金刚石成核的主要方式的观点。由实验得到金刚石成核数与温度的定性关系曲线以及金刚石成核与压力的关系,并据此讨论了所述成核理论对金刚石合成实践的指导作用。 关键词：     

溶剂和超声波快速制备β-D-葡萄糖的研究

本文研究了，利用溶剂和超声波的协同作用，在较缓和的条件下快速制备β－Ｄ－葡萄糖的方法，研究内容主要包括成核溶剂的挑选，以及葡萄糖溶液浓度，温度，超声电功率密度辐照时间等因素的组合对成核晶型的影响，获得了快速制备β－Ｄ－葡萄糖的最佳组合条件，并提出了超声波协同溶剂影响成核晶型的机理，为超声空化泡崩溃时产生的“热点效应”。     

固相配位化学反应研究：LXV.成核过程的Monte Carlo研究

本文用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法模拟固体反应中的成核过程，证实了成核理论中关于成核温度及有关结论，估计了成核温度，得到了成核温度附近系统的构型分布的一些定量结果。     

同步扫描光谱方法研究聚合物结晶动力学过程

固体表面反射光与其折射指数之间存在余弦函数关系,而折射指数的均方起伏又和固体表面的密度和浓度起伏有关。因此从反射光的变化可以反映材料内部结构的一些变化。基于此理论指导,本文利用同步扫描光谱(SSS)方法,即荧光光谱仪的同步扫描模式进行反射光的检测,成功地监测了聚己内酯(PCL)薄膜在铜片上的熔融和非等温结晶过程。PCL薄膜的SSS谱图出现了两个明显的荧光光谱仪的光源峰(467和473 nm),利用这两个峰的信息可以表征聚合物的熔融和结晶过程中分子链结构的变化。采用SSS方法表征分析得到了PCL的热动力学和结晶动力学参数,其结晶Avrami exponent n为2.8～3.2,平均值为3.1,表明PCL的非等温结晶遵循异相成核、三维球晶生长机理。这些与差示扫描量热仪(DSC)得到的参数一致。研究结果表明SSS方法是一种简单、有效的原位测试聚合物熔融和结晶动态过程的方法。此外,SSS方法是一种基于荧光光谱仪的具有普适性的光谱方法,对发光和不发光固态聚合物均可以检测研究。