液态CO2高温高密度状态方程研究

 利用二级轻气炮作冲击加载手段，采用自己建立的低温靶，比较系统地研究了液态CO₂的冲击压缩行为。在20～60 GPa压力区获得六个新的Hugoniot数据点。根据这些实验点，采用液体统计力学理论和化学平衡方法，重新优化获得一组CO₂－CO₂，CO₂－O，CO－O作用势参数。分析表明，引起体系在25 GPa以上区域冲击软化现象的主要机制是CO₂离解反应，CO₂—→CO+O。     

压缩CO2中聚合物玻璃化转变温度的实验研究

 玻璃化转变温度（T_g）是聚合物重要的特性参数，压缩CO₂环境中聚合物的玻璃化转变温度的测定，更是超临界流体技术在聚合物科学领域中成功应用的前提条件。根据蠕变柔量实验原理，自建一套测定高压环境下玻璃化转变温度的实验装置。利用该装置对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）以及聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）在大气中及压缩CO₂环境中的T_g进行了测定。设定实验的平衡吸附温度为室温，平衡吸附压力范围分别为：PET，0~3.5 MPa；PS，0~11.0 MPa；PVC，0~9.0 MPa；PMMA，0~4.5 MPa。在大气中测定的结果与文献中的结果相吻合，表明所设计的实验方法及实验装置是可靠并有效的，可用于高压环境下聚合物的玻璃化转变温度的测定。从压缩CO₂中的聚合物T_g测定结果可以看出，CO₂对聚合物具有较明显的溶胀、增塑作用，可显著降低聚合物的T_g。     

小型多功能CO2激光器

研制了一种小型多功能CO2激光器。该激光器可以单脉冲、重频或连续方式输出,并可实现输出脉冲频率的编码及波长调谐。激光器谐振腔采用光栅一级振荡,零级输出的工作方式,分别利用声光调Q技术和脉冲放电技术实现了百ns至亚ms量级的脉冲激光输出。详细介绍了该激光器中基于光学角反射器原理设计的光栅调谐定向输出装置,并对其进行了理论计算和论证,实现了不同波长激光的定向、定位输出,获得调谐激光输出谱线超过60条,谱线分辨率优于0.01μm。激光器脉冲重复频率1Hz～10KHz连续可调,输出波长调谐范围9.2μm～10.8μm,激光器连续输出最大功率8W,重复频率1KHz时最小激光脉宽180ns,峰值功率4062W。该激光器在激光与物质相互作用科学领域,特别是激光对物质作用与破坏机理的研究方面具有重要的应用价值。     

轻气炮低温靶的结构及液态CO2冲击压缩特性的研究

 介绍了一种二级轻气炮的低温靶（温度可调范围为180～290 K）系统以及高纯度低温分子液体样品的制备技术。利用该项技术，我们在低温靶中成功地制备出了符合冲击实验要求的液态CO₂样品，并在20~60 GPa区域获得7个冲击压缩数据点。经分析发现，液态CO₂在30 GPa附近发生了冲击相变。     

超临界CO2钝化金属铀的理论研究

超临界CO2可以清洗核材料表面，同时也可以起到钝化作用。有关超临界CO2的热力学，分子结构与分子反应动力学以及实验的研究从微观与宏观都明确指出，超临界CO2可以与铀生成UO2，UC和C等，但是没有对化学性质的定量和钝化层的结构进行计算。本研究正是补充此方面的研究。应用化学热力学原理对超临界CO2与铀反应生成的UO2、UC和C等化学性质进行计算并利用Gaussian 98程序对反应后形成的钝化层结构进行计算。     

SnO2:Zr薄膜对SO2气体的光学气敏特性研究

采用双靶反应溅射制得SnO₂:Zr薄膜,并对它作了150°C下SO₂气敏光学特性试验,首次发现在适当工艺条件下制得的SnO₂:Zr薄膜在近红外波段(1.7～3μm)对SO₂气体具有明显的光学气敏特性,在2.65μm附近透过率上升幅度达10%左右.Zr的引入增强了SnO₂薄膜对SO₂的吸附能力.用二次离子质谱对吸附SO₂前后的薄膜作了组分相对含量分析.本实验结果对今后研究高性能SO₂气敏传感器有一定的价值.     

新型脉冲CO2激光器预电离测量参量研究

对5 kW横流CO₂激光器脉冲预电离过程进行理论分析和实验研究.表明了预电离过程中电子密度的重要作用,它能为下一步的主放电提供良好的条件.结果表明理论分析与实验结果相符合.     

Ba2CuO2Cl2的高压合成及原位高压结构稳定性研究

 在高温高压下合成出了单相的Ba₂CuO₂Cl₂化合物,在高压下对该化合物晶体结构的稳定性进行了研究。结果表明,在实验测量的压力范围内,Ba₂CuO₂Cl₂化合物的晶体结构是稳定的,并且其压缩性表现出较强的各向异性,计算得到了Ba₂CuO₂Cl₂化合物的体弹模量和状态方程。     

高压高温下B2O3与Mg和Li3N的反应

 通过B₂O₃与Mg和Li₃N分别在不同温度压力条件下的反应，用X射线方法研究了生成物的物相。当采用Mg与B₂O₃为原料时，其产物是Mg₃B₂O₆；用Li₃N与B₂O₃反应时，产物中除了Li₃BO₃，还有立方氮化硼（cBN）生成。这表明，当原料中含有相同数量B₂O₃时，用Mg和Li₃N分别作触媒合成立方氮化硼，将得到不同的结果。     

β-FeSi2的高压研究

 对β-FeSi₂晶体进行了原位X射线衍射高压研究。利用同步辐射X射线衍射原位研究了β-FeSi₂的高压相演化，发现压力在4.3 GPa时出现相变，在25.8 GPa时相变完成。指标化结果表明：经高压处理后得到的产物具有四方结构，其晶格常数为：a=b=1.004 9 nm，c=0.339 4 nm。     

超临界CO2迅速降压过程的亚稳成核机理研究

本文对超临界CO2流体迅速降压过程的热力学机理方面进行探讨.对迅速降压中的CO2的亚稳态平衡特性进行分析,研究CO2过热液的成核机理.计算结果表明在迅速降压过程中,CO2气化核心的临界半径和临界势垒都随着过热度的增加而迅速变小,当过热度为0.9 K时,生成临界半径气泡的能量势垒约为0.1 K时的1.2%;当过热度为0.5K时,能量涨落值基本与生成气化核心的临界势垒相当.     

带膨胀机的CO_2跨(超)临界逆循环的热力学分析

ＣＯ２是一种安全可靠的自然工质,可望在空调和热泵系统中得到应用。根据热力学第二定律,本文提出比较各类循环的统一方法一当量温度法。本文对带膨胀机的ＣＯ２跨临界循环及其系统进行分析和研究。结果显示该循环具有较高的用能效率,在技术上是可行的．     

高温超导体低温、高压下的物理性质的研究

 在3~20 GPa压力范围内，测量了含氧量较低的YBa₂Cu₃O_7-δ（δ=0.46）单晶压力增强效应（dT_c/dp=4.9KGPa^-1）；YBa₂Cu₃O₇（T_c0=90 K）单晶在压力下临界电流密度随压力变化；外磁场H=30 kO_e时，T_c与磁场、压力关系；压力达16.5 GPa下，Bi₂Sr₂CaCu₂O_x单晶T_c(p)关系（dT_c/dp=-0.4 KGPa^-1）。发现Y系高温超导体的温度压力导数dT_c/dp与T_c0中间呈dT_c/dp=b-mT_c0线性关系（b、m为常数）。结合压力下Y系超导体结构相变和含氧量对T_c影响，分析这类超导体T_c有很强的正压力效应的原因。把实验结果同几种超导电性微观理论模型进行了分析和比较。     

混合工质热声发动机热力特性的试验研究

在自行研制的"驻波型热声发动机试验平台"上,对采用He/Ar混合工质的驻波热声发动机系统的热力特性进行了详细的试验研究.试验结果表明:采用混合工质可以有效地提高热声发动机的热力性能,当氦氩配比为4:1时,系统压比较纯质提高50%以上;另外,采用混合工质可以明显地降低系统的起振温度与消振温度,当氦氩配比在30%～50%之间时,起振温度和消振温度平均较纯质降低50℃和40℃左右,尤其是较低的起振温度意味着可直接利用低品位热量作为驱动热源,从而扩宽了热声发动机的适用范围.     

石墨、菱铁矿与超临界水反应的实验研究

 为研究地球深部无机成烃的机制，在金刚石压腔（DAC，温度为800~1 500 ℃，压力略大于1 GPa）中进行了石墨和菱铁矿分别与超临界水反应的实验研究。用气相色谱法分析了气体产物的组成，发现其中均有大量的甲烷生成，并伴有CO₂和CO；此外还有少量其它烃类。上述结果意味着在地球深部高温高压条件下，含碳物质与超临界水反应可能是一种新的、重要的成烃机制。     

CO_2膨胀液体的分子动力学模拟

采用分子动力学方法,模拟了CO2膨胀甲醇体系、CO2膨胀乙醇体系的热力学性质和输运性质,以及对氯硝基苯在CO2膨胀甲醇体系、苯甲腈在CO2膨胀乙醇体系中的扩散性质。CO2膨胀甲醇体系的密度模拟值略高于实验值,而CO2膨胀乙醇体系的密度模拟值与实验值非常接近。模拟结果表明:CO2使甲醇和乙醇溶液的膨胀非常明显,当CO2的摩尔分数达到0.5时,溶液膨胀约100%;得到了CO2、甲醇、乙醇、对氯硝基苯以及苯甲腈的扩散系数,其中对氯硝基苯和苯甲腈在两种膨胀液体中的扩散系数与实验结果接近;通过扩散系数关联了两种膨胀液体的粘度,计算结果与修正的Wilke-Chang方程得到的体系粘度规律一致。     

标准氢与仲氢热力学性质的研究

本文首先对标准氢（Normalhydrogen）及仲氢（Parahydrogeh）的分子结构特性作了论述，然后对它们的热力学性质数据进行了分析研究和计算，并为工程计算提供了一套氢的物性基础数据。工程上广泛应用的是标准氢（25％的仲氢＋75％的正氢）。     

交联氮气泡沫压裂液的携砂性能研究

在大型高压泡沫压裂液实验回路上,对交联氮气泡沫压裂液的携砂性能进行了实验研究.分析了携砂泡沫压裂液流动时临界携砂流速的产生原因,并根据实验结果分析了温度,压力、泡沫质量及支撑剂浓度对临界携砂流速的影响.临界携砂流速随温度的升高而增大,随压力、泡沫质量和支撑剂体积浓度的增大而减小,研究发现当支撑剂浓度大于0.17时,开始...