“借力打力”轻松突破思维瓶颈

初中数学的探究性综合题,由于对知识的综合性的要求比较高,对学生的解决问题能力要求较高,致使学生对这类问题的态度比较消极,出现了“唯恐避之而不及”的不良现象.基于此,通过实例分析展现借力打力轻松突破思维瓶颈的过程.     

利用胶体系统研究玻璃态

玻璃态是一种无序结构的固体,组成单元可以是原子、分子、高分子、胶体粒子等等。尽管玻璃态材料在生活中很常见,有广泛的工业应用,但相关理论,尤其是液体到玻璃态转变的理论是物理学中争议最多的领域之一。溶液中的胶体粒子可以形成晶体、液体、玻璃等各种态。在光学显微镜下可以直接看到三维内部单个微米胶体粒子,通过图像处理还可以得到粒子的布朗运动轨迹,从而得到玻璃化转变过程中的微观动力学信息,这是原子分子玻璃系统中难以测量的。文章介绍了胶体作为模型系统对玻璃态的研究,主要包括传统的过冷液体到玻璃态的转变,另外还涉及气相、凝胶、多晶等其他无序或半无序态与玻璃态之间的过渡或转变。     

Trapping Behavior of He in Ti Revisited by ab initio Calculations

We report a detailed ab initio study of the trapping behavior of interstitial helium atoms （IHAs） in hcp Ti. The tetrahedral interstitial site for one He is confirmed to be the most stable IHA configuration, but the most favorable interstitial site comprises two adjacent octahedral sites for two helium atoms. The octahedral IHA can trap another IHA regardless of the site where it is initially located, whereas the tetrahedral IHA cannot. Hybridization among the different states is responsible for the stable order, which has significant implications for He clustering and bubble nucleation that can affect material performance in future fusion reactors. These results provide the basis for the development of improved atomistic models.     

减压渣油掺炼工业供氢剂缓和热转化的基础研究

以FCC油浆及其窄馏分作为工业供氢剂,首先测定其受热供氢能力,然后在此基础上考察了掺炼工业供氢剂对减压渣油缓和热转化生产燃料油和部分轻质油的改进效果及其化学原因.在实验室热反应装置上对减压渣油(VR)为原料掺炼FCC油浆(DO)及其窄馏分段(DO3)热转化实验结果表明,在400 ℃、100 min反应条件下随着供氢剂掺炼比增大,小于180 ℃馏分的收率减少,180 ℃～350 ℃馏分收率增加,大于180 ℃燃料油的100 ℃黏度减小、安定性增加;当掺炼比达15%时,燃料油的安定性合格.减压渣油掺炼相对供氢能力较大的工业供氢剂进行缓和热转化,有利于在提高轻油收率的同时使得燃料油黏度较低、安定性合格;但是燃料油四组分含量的变化与安定性关系不大.进一步研究表明,工业供氢剂对于减压渣油缓和热转化所得燃料油具有较好安定性的化学原因在于,工业供氢剂可同时抑制前沥青质的生成和沥青质分子缔合指数的增加.     

渣油中沥青质分子颗粒尺寸及其胶粒模型研究

分别以苯和硝基苯为溶剂测定了大庆、胜利、孤岛和辽河减压渣油沥青质、胶质和芳香分的分子量；依据球形分子模型计算了这些物质的分子尺寸；构筑了渣油中沥青质胶粒（胶团）模型，并依此计算了渣油中沥青质胶粒尺寸。结果表明，以硝基苯为溶剂所测沥青质分子量更能反应沥青质化学结构的实质；就原始沥青质来说，以苯为溶剂测得的沥青质分子直径为3.8 nm～5.0 nm,以氯代苯为溶剂测得的分子直径为3.2 nm～3.7 nm,以硝基苯为溶剂测得的分子直径为2.8 nm～3.2 nm；辽河、胜利与大庆减压渣油中沥青质的胶粒直径为10.0 nm～11.0 nm，孤岛减压渣油中沥青质的胶粒直径为9.0 nm～10.0 nm。