皖南牌坊传统灰浆的科技研究

采用FTIR,XRD,SEM等技术,对皖南牌坊上的传统灰浆材料配方进行了初步研究。结果表明,牌坊灰浆样品为石灰掺桐油或糯米而形成的有机-无机复合材料。桐油灰浆强度的形成主要源于灰浆中石灰的碳化反应、桐油与氧气的交联反应和Ca2+与—COO-的配位反应以及由此而形成的致密片层状有机-无机复合结构。糯米淀粉对灰浆碳化过程的调控作用而形成的细密的微观结构是糯米灰浆具有良好性能的微观解释。     

传统糯米灰浆碳化过程中Liesegang环的形成机理研究

采用FTIR,XRD,SEM等技术,对传统糯米灰浆碳化过程中出现的Liesegang环现象进行了初步研究。结果表明,使用陈化石灰和糯米浆制备的糯米灰浆在碳化过程中能形成较明显的Liesegang环;陈化石灰-糯米灰浆固化后的极小孔隙,是传统糯米灰浆中Liesegang环形成的本质原因,其形成机理符合延迟成核理论。     

微孔中简单流体粘度的分子动力学模拟及关联模型

用分子动力学模拟计算了微孔介质中流体氩在不同温度、不同密度和不同孔径下的剪切粘度.并根据Chapman-Enskog关于硬球流体传递性质的理论以及Heyes的关于Lennard-Jones流体粘度的表达式,提出了两个描述微孔介质中流体粘度的模型,该模型可以计算微孔中流体氩在不同状态下的粘度值.通过与计算机模拟值的比较,证明这两个微孔流体粘度模型是可用的.     

硅酸盐岩石微孔中流体混合物扩散系数的分子动力学模拟

用计算机模拟研究了受限于硅酸盐岩石微孔中等摩尔氩氪流体混合物的扩散系数.为验证程序的正确性,分别将宏量条件下氩和氪的分子动力学模拟值与文献实验值进行了比较.然后,对受限于硅酸岩平板壁面中氩氪流体混合物的扩散系数进行了模拟计算.根据计算结果提出了五个不同对比壁间距下氩氪混合流体扩散系数的经验模型,这些模型可应用于工业估算.     

石质文物表面生物矿化保护材料的仿生制备

许多濒危石质文物急需进行保护处理. 但是, 调查表明已经使用过的表面防护材料很难令人满意, 探索新的石质文物保护材料已是当务之急. 本工作以石质文物表面天然生成的生物矿化膜为仿生合成目标, 依据生物矿化的原理, 以硫酸软骨素作为有机模板, 草酸钙的亚稳过饱和溶液作为无机前驱物, 室温下在石材表面仿生合成了主要成分为一水草酸钙的无机表面保护材料. 其制备工艺用正交试验进行了优化; 结构和形貌用X射线衍射分析仪和原子力显微镜进行了表征; 通过憎水性、耐污性和耐酸性试验进行了合成膜的保护性能测试, 效果良好. 本方法为开拓新的石质文物保护材料提供了思路.     

从过量体积推算液相活度系数与汽液平衡数据

本文运用统计热力学导出了一个直接由过量体积数据推算液相活度系数的新模型--EVLAC模型,本模型主要从“双液胞腔”与“局部组成”等概念出发,通过配分函数导出y-x表达式和V^E-x表达式,仅需要一个温度下的V^E-x数据即可推算出不同温度下盼恒温y-x,数据和不同压力下的恒压y-x数据,在不需要增加多元可调参数的情况下,可推广应用至多元体系。     

改进压缩性近似并导出新的硬球微扰理论表达式

提出在Barker与Henderson的压缩性近似推导中,相邻壳层之间的分子数应该相关,导出了相关系数和改进的二级微扰项,提高了高级微扰项在较高密度区的准确性。对二级以上的高级微扰项采用Barker与Henderson的近似方法,得到一个简单的微扰理论表达式,以硬球势为参考势,方阱势为微扰势,用一新的级数形式的径向分布函数导出了自由能、内能、比热、压缩因子的级数表达式。其四项截断式的计算结果与MC、MD计算机模拟值符合较好。     

鸟粪层磷灰石矿化过程模拟及新型膜保护材料的制备研究

根据鸟粪层磷灰石的矿化机理, 借鉴溶胶-凝胶法选用高化学活性物质的做法, 开展了在常温常压条件下制备羟基磷灰石(HA)新方法的研究. 结合鸟粪层磷灰石含硅的特点, 引入少量的正硅酸乙酯, 得到了一种新的抗风化表面保护材料. 制备工艺以CaO的乙二醇溶液和P2O5的乙醇溶液为前驱体, 反应过程常温常压条件下进行, 无需调节pH值, 操作简单, 适合于大面积操作. 在汉白玉石材表面使用后, 场发射扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(SEM-EDAX)等仪器分析表明所得含硅钙磷酸盐保护膜层与石材结合牢固、结构有序而致密. 电导分析表明该保护薄膜能耐受pH＝3～4的盐酸的侵蚀, 耐酸性良好; 对疏松岩石的仿制样品进行加固的结果表明, 其抗压强度比空白仿制样品提高了8.5倍; 亲水-憎水性检测结果表明, 经表面保护的白玉石材与未保护前相比, 对水的接触角基本保持不变. 为开拓新的石质文物、建筑材料以及山石岩体的保护材料提供了思路.     

水中自然超空泡机理及减阻效应的非平衡分子动力学研究

应用非平衡分子动力学方法,对水中超空泡流形成机理及减阻效应进行了模拟研究.计算得到了流体密度分布、局部空化数分布、阻力系数及含气百分比等流场细节数据,结果显示空化数判据在分子层面仍然成立,局部低空化数区域与超空泡形成区域在空间上分离;超空泡形成和稳定主要受物体运动速度影响;空化器构型对空泡内含气率有较大影响;从云雾空化状态过渡到超空泡,物体表面摩擦力可以减小50%—90%.与数值模拟结果的对比表明非平衡分子动力学模拟适用于研究微观超空泡机理,能够经济有效地探讨超高速流体运动的一些自然规律. 关键词： 非平衡分子动力学 超空泡 高速流体 摩擦系数