相场法研究Fe-Cu-Mn-Al合金富Cu相析出机制

基于Ginzburg-Landau理论采用连续相场法模拟了Fe-15%Cu-3%Mn-x Al(质量分数x=1%, 3%, 5%)合金在873 K等温时效时纳米富Cu析出相沉淀机制及Al含量对富Cu相析出的阻碍效应.通过计算成分场变量和结构序参数,研究了富Cu析出相的形貌、颗粒密度、平均颗粒半径、生长和粗化动力学.研究结果表明:在时效早期阶段,纳米富Cu相通过失稳分解机制析出,由于原子扩散速率存在差异,从而形成以富Cu相为核心的核壳结构.随着时效时间延长,富Cu相析出物结构由体心立方转变为面心立方.其中Al和Mn原子在富Cu核外偏析形成Al/Mn簇,可以将其视为阻碍富Cu析出相形成的缓冲层;在沉淀过程中,随着Al含量的增大, Al/Mn金属间相促进了缓冲层的生长,阻碍富Cu析出相的生长和粗化.     

高温锂电池氧化物正极材料研究现状与展望

高温锂电池是热电池向中低温度范围的拓展和延伸,在石油、天然气及地热探测等领域有很好的应用前景。相对于具有大比容量和接近纯锂电极电位的锂合金负极材料,正极材料还有不小的发展潜力。因此,正极材料是提升高温锂电池性能的关键材料。而在正极材料中,氧化物材料表现出高电压特性以及高热稳定性,可以推动高温锂电池小型化发展,满足特定条件下的电流电压供给。目前,并没有针对高温锂电池氧化物正极材料的系统性综述。为了促进本领域的快速发展,优化能源结构,本文系统总结了高温锂电池过渡族金属氧化物正极材料的研究进展,包括其物理特性、电化学特性及合成与制备方法,对材料的可利用特性以及不足之处加以说明;进而对氧化物正极材料在高温锂电池领域的应用做出展望。     

七氟异丁腈负离子结构与反应活性的理论研究

新型环保绝缘气体七氟异丁腈(C4)在高压输电应用中备受关注. 本文采用多种高精度量子化学理论方法研究了C4吸附电子后形成C4^-负离子的结构、 光谱、 寿命以及与CO₂的反应机理和动力学. 结果表明, 电子进入C≡N的π^*反键轨道, 通过弯曲C—C=N形成C4^-负离子, 绝热电子亲合能的最佳预测值为0.30 eV. 在 0~2 eV范围内C4^-具有显著的光电子吸收峰, 亚稳态C4^-负离子经约9 kJ/mol能垒断裂C—F键生成稳定的长寿命[F...(CF₃)₂CCN]^-中间体. C4^-+CO₂反应存在进攻F或CN上的C和N 3种复合-解离机理, 在电气应用条件下, 以CO₂进攻氰基CN途径为主, 诱发负电荷从CN向CO₂转移.     

三氟甲基磺酰氟绝缘介质理化特性的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法, 研究了新型绝缘介质三氟甲基磺酰氟(CF₃SO₂F)的理化特性, 为高压电气设备应用CF₃SO₂F替代SF₆气体提供了理论依据. 基于量子化学计算的分子结构、 内转动、 偶极矩和振动频率等优化设计了mPCFF力场模型, 计算了243~323 K温度范围内CF₃SO₂F的各种气-液相平衡性质(饱和蒸汽压、 密度、 热容、 蒸发焓和临界参数等)与关键输运特性(扩散系数、 介电常数、 黏度和热导率等)基础参数, 并考察了CF₃SO₂F与N₂或CO₂形成混合气体的理化特性. 通过对比SF₆以及C4/CO₂混合环保绝缘气体, 针对混合比、 液化温度、 扩散和热导等因素提出了CF₃SO₂F的电气设备应用建议.     

核磁共振氢谱内标法测定茚地普隆的含量

建立了测定无对照品的新型非苯二氮唑类镇静催眠药茚地普隆含量的快速、专属、简单的核磁共振氢谱内标法。用Varian Mercury Plus400MHz核磁共振谱仪,在25℃、以氘代氯仿为溶剂、3,4-二硝基甲苯为内标、观察频率400.121MHz、谱宽6410Hz、90°脉冲宽度6.45μs、采集时间4s和延迟时间15s的条件下采集试样的氢谱。以化学位移分别在δ8.72和δ8.72处的茚地普隆和3,4-二硝基甲苯的单峰作为定量峰,其峰面积比(As/Ar,y)与其质量比(ms/mr,x)的线性回归方程为y=6.1458x 0.0055,相关系数为r=0.99996,含量测定重复性实验的RSD为0.29%(n=6)。分析结果表明,在没有对照品的情况下,核磁共振氢谱内标法,可用于茚地普隆的含量测定和质量控制。     

替代旋转非球面的GRIN透镜的理论分析

本文通过对轴向球面GRIN透镜的分析,导出了光线在透镜内部传输的一般方程利用等光程方法导出了轴向GRIN透镜与旋转非球面匀质透镜之间的等效条件。     

最佳非球面位置的确定：APS因子及其应用

非球面化一直是光学设计领域内非常重要但未得到充分应用的一个方面。近年来,材料科学及加工工艺的飞速发展大大促进了非球面化的实际应用。本文是作者实际非球面化设计经验的归纳,通过引入非球面化位置选择因子(APS 因子),对如何选择最优非球面位置进行了系统,深入的探讨,得到了 APS 因子与待校像差、最优非球面位置的关系。设计得到了一个优于球面系统的结果。     

Cr3+和Ni2+复合掺杂的尖晶石氧化物用于提高钻孔热电池放电性能

为了提高用于油气以及地热钻井热电池正极材料的比容量和电压稳定性,将Cr和Ni离子同时掺杂到尖晶石锰酸锂中。通过固相法制备的LiCr_xNi_yMn_(2-x-y)O_4(0≤x≤0.3,0≤y≤0.3)材料显示出结晶度良好的尖晶石相结构和规则的八面体形态。研究了LiCr_xNi_yMn_(2-x-y)O_4材料与LiNO_3-KNO_3共晶电解质的热相容性以及LiCr_xNi_yMn_(2-x-y)O_4/Li-Mg-B电池体系在10～30 mA·cm~(-2)的电流密度以及200～300℃的温度范围内的放电性能。用Cr~(3+)和Ni~(2+)部分取代尖晶石中的锰,增强了尖晶石结构的稳定性,从而提高电池的电压和容量。其中,LiCr_(0.1)Ni_(0.3)Mn_(1.6)O_4在10 m A·cm~(-2)和300℃的条件下具有最大比容量713.29 mAh·g~(-1),在LiNO_3-KNO_3熔盐电池中放电性能良好。     

两种七氟醚自由基[(CF3)2C(·)OCH2F,(CF3)2CHOC(·)HF]与氧气反应及OH·再生机理的理论研究

温室气体七氟醚氧化降解可以产生两种反应活性截然不同的自由基，即（CF₃）₂C（·）OCH₂F与（CF₃）₂CHOC（·）HF.采用M06-2X/6-311++G（d，p）与CBS-Q理论方法研究了两种七氟醚自由基与氧气（O₂）反应的机理.与普通的烷基自由基+O₂的无垒复合反应不同，多氟取代的七氟醚自由基与O₂反应需经过1.3~1.8 kcal·mol^-1的势垒才能生成过氧自由基中间体RO₂·.虽然O₂更易于加成到富氟的自由基位点，但与贫氟自由基位点结合生成RO₂·放热更多，且随后的六中心氢迁移生成QOOH中间体需要克服更高的势垒.QOOH分解包括三种主要的OH·再生途径，即：分步解离、三体同步解离、四中心分子内S_N2反应.对于（CF₃）₂C（OC（·）HF）OOH，三条途径互为竞争；对于（CF₃）₂C（·）OC（HF）（OOH），分子内S_N2反应为OH·再生的主要途径，分步或三体同步解离则为次要机理.研究为阐明多氟取代基对大气中OH·循环的影响规律提供了理论依据.     

O(3P)与卤代甲基反应的理论研究 ——Ⅰ. O(3P)+CH2Cl的反应机理

用量子化学从头算法对氧原子与CH