聚苯硫醚熔体的压致凝固行为

采用施加压力的方法将聚苯硫醚熔体凝固,凝固后获得的聚苯硫醚样品经过降温和卸压后在常温常压下回收. X射线衍射和差示扫描量热分析表明:约20 ms时间的快速压缩过程可以抑制熔体结晶,制备出非晶态聚苯硫醚块材,样品的表面及中心都是非晶态.非晶态聚苯硫醚的玻璃化转变温度和晶化温度分别为318和362 K.常压下的退火实验表明,非晶态聚苯硫醚在425 K等温结晶的产物为正交相晶型.压致凝固法中熔体的凝固不是靠温度变化,而是靠压力变化,样品表面和内部处在一致的温度下同时受压凝固,避免了热传导对非晶尺寸的影响,因此非常有利于获得结构均匀的大尺寸非晶态材料.     

无规共聚物P(MEO2MA-co-OEGMA)的合成及其在水溶液中温度诱导相转变行为

Random copolymers of 2-(2-methoxyethoxy)ethyl methacrylate (MEO₂MA) and oligo(ethylene glycol) methacrylate (OEGMA, M_n = 500 g·mol^-1) were synthesized by atom transfer radical polymerization (ATRP). Thermally induced aggregation of the co-polymers P(MEO₂MA-co-OEGMA) in aqueous solutions was investigated with dynamic light scattering (DLS), UV-Vis absorption, and transmission electron microscopy (TEM). In addition, the lower critical solution temperature (LCST) in aqueous solutions of P(MEO₂MA-co-OEGMA), and its change with respect to the composition of the copolymer, were obtained. The results indicate that the copolymers have an appreciably reversible thermal responsivity that can be attributed to a delicate balance between hydrogen bonds between the copolymers and water molecules and hydrophobic interactions of polymer segments. If the balance is broken, the polymers attain a new thermodynamic equilibrium by spontaneously changing the extent of aggregation. The LCST correlates linearly with the mole fraction of OEGMA units in the copolymer, and can be adjusted by changing the mole ratio of the two monomers.     

金属切屑塑性流动的稳定性

对金属正交切削过程中切屑形成机制和材料塑性流动行为进行实验研究和理论分析. 通过对4 种常用金属材料正交切削过程的实验研究和切屑形貌的微观观察,确定了连续切屑转变成锯齿切屑的临界速度. 结果表明该临界速度与材料性能相关. 在实验观察基础上,提出描述材料正交切削过程的二维分析模型. 该模型假设切屑形成区为包括主剪切区和次剪切区的一个平行四边形. 载荷有主剪切区中的剪应力和次剪切区中的正压力;通过量纲分析得到描述材料正交切削过程的无量纲主控参数和无量纲形式的基本控制方程;应用线性稳定性分析方法建立平面应变状态下评价材料塑性流动稳定性的普遍准则;求得切屑形成区内材料塑性变形的速度和应力近似解. 讨论切屑形成、形貌转变以及相关的塑性失稳机制. 分析结果表明, 表征材料惯性与阻尼之比的无量纲参数— 雷诺数可以作为主控参数描述金属切削过程以及切屑材料塑性流动的稳定性.      

糠醛渣对气化煤灰熔融特性影响的研究

本研究选择一种典型糠醛渣和两种硅铝比(Si/Al)不同的气化煤,考察配入糠醛渣对两种气化煤灰熔融温度的影响,利用X射线衍射仪(XRD)分析了不同温度下灰渣的矿物质变化规律,采用热力学计算软件FactSage计算了平衡状态下的物相变化。研究结果表明,随着糠醛渣配比的增加,两种气化煤灰的熔融温度均呈现先增加后降低的趋势,其中,高硅铝比的气化煤灰增加趋势更显著。配入糠醛渣后气化灰渣难熔相由钙长石(CaAl₂Si₂O₈)变为白榴石(KAlSi₂O₆),白榴石(KAlSi₂O₆)在1300℃仍以固相形式存在,导致灰熔融温度升高。硅铝比高的气化煤灰的SiO₂相对含量高,其与糠醛渣中的K₂O反应生成更多高熔点的白榴石(KAlSi₂O₆),导致其熔融温度升高趋势更显著。随着糠醛渣配比的继续增加,共气化灰渣中K₂O含量增加,灰渣中形成低熔点的钾...     

热、力及其复合外场原位辅助熔融沉积成型技术研究进展

熔融沉积成型(fused filament fabrication, FFF)是典型的聚合物增材制造技术之一,因其原料利用率高,成型原理简单且成本低而受到广泛关注。然而,FFF技术采用逐层堆积的加工方式,导致其成型件的层间界面结合强度较弱、宏观力学性能呈各向异性,因此较少用于工业领域关键零部件的制造。为此,发展了外场原位辅助的FFF技术,借助热场、力场及其复合外场,原位促进FFF成型过程中的层间结合行为,进而提高FFF成型件的宏观力学性能。本文从FFF成型的层间结合现象出发,归纳无定形聚合物和结晶性聚合物的层间结合机理,概述热场和力场对层间结合的影响机制,综述各类热、力及其复合外场辅助FFF技术的研究进展,并讨论各类原位辅助技术对FFF成型件力学性能的改善与不足,最后展望该技术在材料、工艺与装置等方面的发展前景和趋势,为促进FFF技术的工程应用提供理论支撑和技术参考。     

铜-真空-铜金属隧道结转变电压的理论研究

The transition voltage of copper-vacuum-copper tunneling junctions with atomic protrusions on the electrode surface was investigated using the non-equilibrium Green's function formalism combined with density functional theory. Our calculations show that the transition voltages of Cu-vacuum-Cu junctions with atomically sharp electrodes are mainly determined by the local density of state (LDOS) of the 4p atomic orbitals of the protrusion, and are thus sensitive to the electrode orientation and the variation of the atomic configurations of surface protrusions. For Cu-vacuum-Cu junctions with (111)-oriented electrodes, the transition voltages were calculated to be about 1.40 and 2.40 V when the atomic protrusions were chosen to be one Cu adatom or a copper cluster with four atoms arranged in a pyramid configuration, respectively. The transition voltages of Cu-vacuum-Cu junctions with (100)-oriented electrodes were more different. When the atomic protrusion on the Cu(100) surface was a copper cluster with five atoms arranged in a pyramid configuration, the transition voltage was 1.70 V. In contrast, no transition voltage was observed for Cuvacuum-Cu junctions with one Cu adatom attached to the Cu(100) electrode surface even when the bias exceeded 1.80 V, which is caused by the LDOS of the 4p atomic orbitals of the Cu adatom on the Cu(100) surface being too extended. These results demonstrate the advantages of transition voltage spectroscopy as a tool for analyzing the electronic transport properties of metal-vacuum-metal tunneling junctions.     

凹槽状PDMS基底上水滴的挥发及Cassie-Wenzel转变行为

通过在线跟踪水滴在凹槽状聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底上的挥发行为,研究了蒸馏水的挥发规律Cassie-Wenzel转变行为.结果表明,初始阶段,水滴处于Cassie状态,且在垂直于凹槽方向(V)和平行于凹槽方向(P)上存在显著的各向异性.水滴的挥发过程依次表现出接触直径不变模式、接触角不变模式及共同减小模式,与平滑基底上水滴的挥发规律类似.在挥发过程中,发生了Cassie-Wenzel转变,转变发生的时间与PDMS基底上突起部分的面积分数(即固相率)呈现良好的线性关系.随着挥发的进行,水滴的各向异性在接触角不变模式阶段消失,即挥发导致水滴从开始的椭球缺状变为球缺状.     

电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)测定铍铀伴生矿石中的铍

建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)测定铍铀伴生矿石中的铍的方法,研究了酸溶-碱熔融法溶样过程中加入的焦硫酸钾,对ICP-OES法测定铍铀伴生矿石中的铍含量产生的基体干扰问题。主要阐述消除基体干扰的一些措施。从实验数据可知,控制称样量、焦硫酸钾加入量、定容体积和加标稀释倍数,能够有效消除焦硫酸钾对ICP-OES法测定结果的基体干扰,6次平行测定结果的相对标准偏差为3.4%,加标回收率为98.7%~104.4%,实验表明,方法准确、可靠。     

钴氧化物中晶格与自旋的关联耦合效应研究

强关联电子体系具有多序参量耦合且极易受到外场高效调控的特性.钴氧化物(LaCoO₃)是一类典型的多铁性(兼具铁弹性和铁磁性)氧化物材料,受到了研究者们广泛和深入的研究.过去,针对钴氧化物的研究都集中于应力作用下的铁弹性相变和结构调控方面.近年来,研究人员新奇地发现钴氧化物薄膜在张应力作用下发生顺磁到铁磁相转变,但其根源一直存在较大争议.部分实验证据表明应力将会导致钴离子价态降低产生自旋态转变,而另一些研究者认为应力诱导的纳米畴结构会呈现高自旋态的长程有序排列,才是钴氧化物薄膜铁磁性的主要原因.本综述主要介绍近几年来钴氧化物薄膜和异质结中自旋与晶格之间关联耦合效应的系列进展.在保持钴离子价态不变时,通过薄膜厚度、晶格失配应力、晶体对称性、表面形貌、界面氧离子配位和氧八面体倾转等结构因素诱导钴氧化物薄膜的自旋态可逆转变,从而形成高度可调的宏观磁性.进而,研究者们利用原子级精度可控的薄膜生长技术构筑了单原胞层钴氧化物超晶格,通过高效的结构调控,实现了超薄二维磁性氧化物材料.这些系列进展不仅澄清了强关联电子体系中晶格与自旋等序参量之间的强耦合关系,而且为实现氧化物自旋电子...