分子量对PAMS热降解等温活化能的影响

聚α-甲基苯乙烯(PAMS)是制备激光惯性约束聚变(ICF)用靶丸的重要芯轴材料之一。采用快速热解气相色谱-质谱法(Py-GC-MS)和热重分析技术(TG/DTG)分析了不同分子量PAMS的热降解产物和热降解温度,并通过Arrhenius方程计算了不同分子量PAMS的等温热降解活化能。结果表明:分子量对PAMS热降解产物的影响可忽略不计,其热降解产物均为α甲基苯乙烯单体,且产率均接近100%;热降解温度随PAMS分子量的增加而降低,其热降解温度介于240~450 ℃之间;在相同降解率下,随分子量的减小,PAMS的热降解活化能增加,且PAMS的热降解活化能随着热降解率的增加而增加。     

单辊旋淬法制纳米晶铜铍合金及结构分析

 采用单辊旋淬法制备出纳米晶CuBe合金,利用X射线衍射、扫描电镜以及电子能谱等分析方法对纳米晶铜铍合金进行结构分析,并与原始态的CuBe合金的相结构进行了对比。研究表明：合理的快速凝固工艺能使铜铍合金的晶粒尺寸达到30 nm左右,晶粒形貌发生变化,并且有类似CuBe的金属间化合物出现。由于铍原子加入到纯铜中,使得铜铍合金的固溶度扩大,在快速凝固铜合金中有大量细小弥散的第二相颗粒,有共析转变发生。     

铝纳米晶体低温比热容研究

采用真空热压烧结技术将平均晶粒尺寸约为52 nm的纳米铝粉末压制成铝纳米晶体材料.利用透射电镜、X射线能谱、X射线衍射、扫描电镜与综合物性测试仪(PPMS)等分析测试手段,表征了纳米铝粉和铝纳米晶体的结构特征,并研究了低温下铝纳米晶体的比热容(Cnano)随温度(T)的变化关系.研究结果表明:由于表面、晶界等缺陷的影响,铝纳米晶体的低温比热容随温度呈现出明显不同于粗晶的变化规律,其变化关系已不完全遵守德拜T3定律,且呈现出T2.5规律变化.根据纳米晶表面/界面和内部原子对晶格比热容的不同贡献,发现纳米晶相对于粗晶铝的比热容增量在温度80 K左右出现一个峰值.基于铝纳米晶体材料的结构特征和振动模式,本文探讨了产生这些现象的物理机理.     

Structure,phase evolution and properties of Ta films deposited using hybrid high-power pulsed and DC magnetron co-sputtering

Crystalline phase and microstructure control are critical for obtaining desired properties of Ta films deposited by magnetron sputtering. Structure, phase evolution and properties of Ta films deposited by using hybrid high power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) and direct current magnetron sputtering (DCMS) under different fractions of DCMS power were investigated, where Ta ion to Ta neutral ratios of the deposition flux were changed. The results revealed that the number of Ta ions arriving on the substrate/growing film plays an important role in structure and phase evolution of Ta films. It can effectively avoid the unstable arc discharge under low pressure and show a higher deposition rate by combining HiPIMS and DCMS compared with only HiPIMS. Meanwhile, the high hardness α -Ta films can be directly deposited by hybrid co-sputtering compared to those prepared by DCMS. In the co-sputtering technology, pure α -Ta phase films with extremely fine, dense and uniform crystal grains were obtained, which showed smooth surface roughness (3.22 nm), low resistivity (38.98 μΩ · cm) and abnormal high hardness (17.64 GPa).     

铝纳米晶的正电子湮没研究

采用自悬浮定向流-真空热压法,在不同压强下制得铝纳米晶材料,并利用X射线衍射(XRD)和正电子湮没寿命谱(PALS)分析手段对铝纳米晶的结构和微观缺陷进行表征.XRD分析表明:所制备的铝纳米晶的晶粒度为48 nm.PALS分析表明:铝纳米晶的微观缺陷主要为类空位以及空位团,而微孔洞很少;短寿命τ1,中间寿命τ2以及其对应的强度I1,I2随压强变化而呈现阶段性变化;压制压强(P)低于0.39 GPa时制得的纳米晶空位团随压强的增加而逐渐转变为类空位;0.39 GPa P 0.72 GPa时,各类缺陷发生消除;P 0.72 GPa时,各类缺陷进一步发生消除.随压强的提高,铝纳米晶的密度增加,其显微硬度也明显增高.     

C,N, O原子在金属V中扩散行为的第一性原理计算

基于密度泛函理论, 采用第一性原理计算方法研究了C, N, O原子在金属V中的扩散行为. 首先, 讨论了C, N, O原子在V体心立方晶格中的间隙占位情况, 分析了其在间隙位置与V晶格的相互作用, 并探究了这种相互作用对金属V电子结构的影响. 研究结果表明: C, N, O原子在V的八面体间隙位置更为稳定, 并且C, N, O原子的2p电子与V的3d电子之间有比较强的成键作用; C, N, O原子的扩散势垒分别为0.89, 1.26, 0.98 eV, 并得出了其扩散系数表达式; 最后, 通过阿仑尼乌斯关系图对比了三者在V中扩散系数的大小, 并计算出体系温度在500–1100 K之间时其在V中的扩散系数, 计算结果与实验值基本符合.     

镍掺杂三聚氰胺-甲醛气凝胶的浸渍-还原法制备

以PdCl2为活化敏化液,水合肼为还原剂,采用化学浸渍-还原法在常温下制得了磁性金属Ni掺杂三聚氰胺-甲醛(MF)气凝胶,为金属掺杂气凝胶的制备寻得了新的途径。利用X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对Ni掺杂MF气凝胶进行表征,SEM和TEM均表明,经浸渍-还原处理后的MF气凝胶骨架中较均匀地分布着粒径约100nm的金属Ni颗粒,其中部分颗粒生长连结形成较大团簇。N2吸-脱附实验数据显示,掺入金属Ni后,MF气凝胶的比表面积、总孔体积、微孔体积均减小,表明浸渍-还原处理后得到的金属Ni颗粒均匀分布于MF气凝胶孔隙中,其中少量大孔的出现是由形成团簇的Ni颗粒填充了部分纯MF气凝胶的孔隙撑开了孔隙结构所致。     

低熔点金属/聚合物复合材料的研究现状

聚合物基导电复合材料在电磁屏蔽、导电、抗静电、自限温加热、甚至导热等领域,具有广泛的用途。这类复合材料中所用的填料主要有金属、炭黑、石墨、石墨烯等。这些填料在加工过程中处于固态。与之不同的是,低熔点金属熔点低,在加工过程中处于液态,从而可以降低复合体系粘度、提高加工性能、降低设备磨损;还可以实现加工过程中填料原位细化和原位纤维化,以及形成双连续相结构。本文概述了低熔点金属填充聚合物复合材料的制备方法,以及复合材料结构、导电性、流变性和力学性能的主要特点,分析了与其它聚合物基导电复合材料相比LMPM/聚合物复合材料的优势,指出了该领域需要进一步研究的方向。     

铝纳米晶的低温导电特性研究

采用真空热压技术将电磁感应加热-自悬浮定向流法制备的铝纳米粉末压制成块体样品.通过X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜及X射线能谱分析了铝纳米晶的微观结构,并用四探针法测量了不同温度下(8—300 K)样品的电阻率,研究了铝纳米晶的电阻率(ρ)随温度的变化规律.结果表明:由于晶界(非晶氧化铝)对电子的散射以及晶界声子对电子的散射效应,低温(40 K)下,铝纳米晶的本征电阻率随温度变化关系明显不同于粗晶铝,不仅呈现出T~4变化,还表现出显著的T3变化规律.因晶界等缺陷和非晶氧化铝杂质对电子的散射,铝纳米晶残余电阻率比粗晶铝电阻率大5—6个数量级.     

紊流燃烧模型数值与实验研究

本文探讨了ｋ－ε－ｇ紊流燃烧模型中各模型系数变化规律，通过与实验对照确定其计算公式和合理范围，对不同常用紊流燃烧模型以及浓度脉动均方值ｇ的不同算法的模拟结果及其与实验值比较，可以认为紊流燃烧模型必须考虑浓度脉动值的影响以及用微分方程求解ｇ最佳。从而提高了ｋ－ε－ｇ模型模拟工程燃烧问题的可靠程度。