Ni-Si多层膜中固态非晶化反应的热力学与动力学过程

研究了Ni/非晶Si(a-Si)多层组分调制膜(ML)中界面上的固相反应。根据计算的亚稳自由能图,对界面上固相反应形成非晶态进行了热力学与动力学的分析。提出了Ni/a-Si多层膜中的固相反应的动力学模型。 关键词：     

月球玻璃

由火山喷发、陨石撞击和太阳风及宇宙射线辐照等非平衡过程产生的玻璃物质是月壤的重要组成部分,这些不同成因的玻璃物质记录了月球起源和演化的重要历史信息.本文主要综述了嫦娥5号(CE-5)取回的月壤中月球玻璃的研究进展,包括其基本物性、微观结构、具体的形成机制以及它们在月球研究中的作用等.研究发现月球玻璃可以像天然照相机一样记录下不同年代月球内部和表面的演化信息,涉及月球的起源、岩浆活动、撞击环境、太空风化和水的来源等;月球玻璃稳定的无序结构还能够长期保存月球资源,据估计其存储的³He有26万吨,存储的水高达2700亿吨;月球玻璃类似月球上的时钟,能够作为火山活动和撞击事件的时间标尺,为研究月球水和磁场等的演化以及重构几十亿年的撞击历史提供重要支撑.     

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针对不同体积分布指数p的W/Cu连续功能梯度材料的偏滤器第一壁结构,采用有限元软件计算了8MW.m?2稳态运行热加载以及等离子体破裂条件下1GW.m?2热流冲击下的力学响应。相同稳态加载条件下,W/Cu连续功能梯度材料的最优分布指数与分层梯度材料存在较大差异,其最优等效应力比分层梯度材料要小26%,表现出更优异的性能。在热冲击响应过程中,连续梯度W/Cu材料塑性损伤随p值不同也存在较大变化,其最优p值与其稳态运行时热应力最优p值存在一定差异,从第一壁应用条件考虑,应综合选取,最佳p值在1.2附近。综合来看,连续梯度W/Cu材料具有更连续变化的热物理属性及力学性能,在聚变堆第一壁结构设计中具有更大的应用潜力。     

聚变堆高热流部件超汽化换热实验研究

搭建了常压水超汽化实验回路(HVL-Ⅰ),采用平面激光诱导荧光(PLIF)、高速摄影、微距摄影、粒子成像测速(PIV)等先进测量技术,开展聚变堆面对等离子体部件(第一壁、偏滤器)在高热流过冷沸腾工况下强化换热特性实验研究。选择三角形和矩形翅片的铬锆铜超汽化样件,实验工况为常压室温(296K),若丹明B 水溶液流速 0.3～0.5m•s⁻¹ 连续可调,热流密度～5MW•m⁻²。实验结果表明同等工况下,矩形翅片比三角形翅片换热效果显著增强,性能提升约30%～50%。微距摄影显示翅根涡流形态保持时间越短,越有利于小汽泡充分扩散,从而使换热得到强化。     

聚变堆第一壁连续W/Cu 梯度材料的热工性能优化

针对不同体积分布指数p的W/Cu连续功能梯度材料的偏滤器第一壁结构,采用有限元软件计算了 8MW•m⁻²稳态运行热加载以及等离子体破裂条件下1GW•m⁻²热流冲击下的力学响应。相同稳态加载条件下,W/Cu 连续功能梯度材料的最优分布指数与分层梯度材料存在较大差异,其最优等效应力比分层梯度材料要小26%,表现出更优异的性能。在热冲击响应过程中,连续梯度W/Cu材料塑性损伤随p值不同也存在较大变化,其最优p值与其稳态运行时热应力最优p值存在一定差异,从第一壁应用条件考虑,应综合选取,最佳p值在1.2附近。综合来看,连续梯度W/Cu材料具有更连续变化的热物理属性及力学性能,在聚变堆第一壁结构设计中具有更大的应用潜力。     

封面说明

将金属像塑料一样在开水中自由的变形，这是长期以来材料研究人员的梦想．最近中国科学院物理研究所的张博、赵德乾、潘明祥、汪卫华等人成功地开发出了一种新的大块金属玻璃，它具有接近室温的玻璃化转变温度，在开水中表现出超塑性，可轻松地实现弯曲、拉伸、压缩和复写等变形，因此被命名为金属塑料．该金属塑料由我国含量丰富的稀土铈和普通的铝和铜合金组成，具有潜在的应用价值，也为人们认识和研究过冷液体及玻璃的物理本质特供了新的材料。     

玻璃转变研究进展

玻璃转变是凝聚态物理基础理论中的一个重要问题和难题，是涉及动力学和热力学的众多前沿问题．玻璃转变的理论一直在不断的发展和更新．从20世纪50年代出现的自由体积理论到现在还在不断完善的模态耦合理论及其他众多理论，都只能解决玻璃转变中的某些问题．一个完整的玻璃转变理论仍需要人们作艰苦的努力．为了澄清混淆不清的玻璃转变概念，文章就玻璃转变的概念、研究内容和有关理论的发展进行简述．在分析了几个占主导地位的玻璃转变理论后，阐述了玻璃转变中需要进一步深入研究的问题．     

新型Pr基大块非晶及其特性研究

用铜模吸铸法获得了直径为5mm的一种新的Pr基大块非晶.与以往其他稀土-过渡金属(RE-TM)大块非晶不同的是，这种新的Pr基大块非晶具有明显的玻璃转变和稳定的过冷液相区，且其玻璃转变温度在目前已知的大块非晶中是最低的，T_g=409K.研究了该大块非晶的玻璃转变动力学，并给出了Kauzmann温度T_k、Vogel-Fulcher温度T⁰_g及脆性参数m等重要参数. 关键词： 大块非晶 玻璃转变 脆性参数m     

新型多组元大块非晶合金材料的发现与研究进展

叙述了新一代多组元新型大块非晶合金材料的制备方法、优异的物理性能、应用前景及在基础研究方面的意义．对这类大块非晶合金的极强的非晶形成能力的原因和形成机制进行了探讨．对这一研究领域的最新进展作了较详细的介绍．     

Ni/a-Si多层膜中固相非晶化反应过程

采用原位X射线衍射法定量地分析研究了多晶Ni/非晶Si成分调制膜中的固相反应非晶化过程.提出了非晶Ni-Si相在Ni/a-Si多层膜固相非晶化反应中的生长模型.并对Ni晶界上的非晶化现象给予热力学和动力学上的解释. 关键词：