液Zn对Fe2Al5涂层侵蚀的相变过程研究

本文对Fe₂Al₅涂层在液态Zn中的侵蚀相变过程进行了研究,实验结果表明：在侵蚀初期,靠界面张力平衡的作用,先发生热侵蚀,在试样表面形成热蚀沟,当热蚀沟达到一定程度后, 液Zn与Fe₂Al₅相由不浸润变为浸润;同时Zn原子扩散进入Fe₂Al₅相并形成Fe₂Al₅-Zn_x固溶体相(η相);随着侵蚀时间的增加,发生在腐蚀界面上的液Zn对Fe₂Al₅涂层的侵蚀过程是恒温相变过程,相变过程使Fe₂Al₅涂层发生定向熔化. 相变的驱动力来自于相成分的改变所引起的各相自由能的变化及各相间的相平衡的重新建立.     

铝基非晶合金微观结构的特点与演变

选择Al90Fe5Ce5和Al83Zn7Ce10非晶合金来研究铝基非晶合金的微观结构的特点和微观结构的演变.在Al90Fe5Ce5非晶合金中,发现亚稳Al6Fe相与被铝相包裹的二十面体准晶相共存.在Al83Zn7Ce10非晶合金中,金属间化合物Al2ZnCe2为凝固过程中的初生相.金属间化合物Al2ZnCe2可以伴随纳米晶粒铝的晶化而析出.抑制在冷却过程中所形成的各种晶核的成长是铝基合金具有很强的非晶形成能力的主要原因.多种相的竞争形核和有限生长导致了铝基合金具有复杂的结构特点 关键词： 铝基非晶合金 二十面体准晶 预峰 化学短程序     

Fe合金FCC-BCC原子尺度台阶型马氏体相界面迁移行为的分子动力学模拟研究

两相界面的原子尺度结构对相界面迁移行为具有重要影响.高分辨透射电子显微分析表明钢中马氏体相界面具有高度为若干原子层间距的台阶结构,然而目前Fe合金马氏体相变的模拟研究工作中绝大多数使用非台阶型相界面结构作为模拟初始模型.本文基于拓扑模型和相变位错理论构建了Fe合金FCC/BCC台阶型相界面初始模型,采用分子动力学模拟方法研究了Fe合金马氏体相界面的迁移行为.研究结果表明,当两相界面具有约束共格匹配关系及台阶结构时,体系发生FCC→BCC马氏体相变并呈现典型的非扩散切变特征;相变过程中FCC/BCC宏观尺度相界面沿其法线方向以(4.4±0.3)×10~2 m/s的速度迁移,且相界面在迁移过程中始终保持稳定的台阶结构和相对平直的宏观界面形貌特征;相变位错的滑移速度高达(2.8±0.2)×10~3 m/s,相变位错阵列沿台阶面的协同侧向滑移不仅是马氏体台阶结构宏观相界面迁移的微观机制,也是马氏体相变宏观形状应变的主要来源;采用分子动力学模拟方法获得的Fe合金马氏体相变晶体学特征参量与拓扑模型的解析解数值非常接近,相变产生的整体宏观形状应变由平行于相界面的剪切应变和垂直于相界面的法向应变两部分组成.     

铁磁形状记忆合金Ni52.5Mn23.5Ga24马氏体相变热滞后的研究

用相界面摩擦原理计算了Ni525Mn235Ga24单晶样品在马氏体相变过程中由于相界面摩擦所消耗的能量.计算结果表明,克服相界面摩擦所需要的能量为1314Jmol,仅占相变潜热的一小部分.另外,精细的交流磁化率测量样品的转变循环回线结果表明,相变热滞后的大小和马氏体的转变百分数成正比,从而进一步证明了热弹性马氏体相变的热滞后来源于相界面推移过程中的摩擦 关键词： 马氏体相变 Ni2MnGa     

微合金化元素对Fe-Al界面结合的第一性原理研究

利用第一性原理中的DFT理论研究了Fe/Al界面的能量学和电子结构,讨论了替位型掺杂的元素Zn、Mn、Ni在Fe/Al界面处的作用.结果表明:元素Zn、Mn、Ni都会优先替换界面处的Fe原子,使得界面结合能增加,体系更稳定,有利于界面的结合;跨界面的Fe原子与Al原子之间的电荷布居、键长以及差分电荷密度图的计算表明:掺杂后有利于跨界面的Fe-Al间成键,从而加强了Al层与Fe基体的结合,且结合强度由强到弱依次为:掺Zn>掺Mn>掺Ni;与实验比较吻合.最后对掺杂Zn的增韧机理加以解释.     

广义等温等压系综-分子动力学模拟全原子水的气液共存形貌

探测相变过程中瞬时共存相的形貌等特征对理解其微观机制十分重要.本文应用广义等温等压系综-分子动力学模拟方法,研究全原子水模型的气液两相平衡及相变的中间过程.研究发现,此广义系综方法能够通过持续降温,连续地历经从气态、气液共存到液态的整个相变过程,通过持续升温历经其相反过程,而不会发生标准正则系综中的过饱和热滞现象.该方法不需要使用副本交换等增强抽样方法,因此可以用于较大体系的研究,多个独立的模拟即能获得整个气态液态区的平衡性质及共存相特征.本文还提出了计算气液共存界面面积的新方法,给出了水的气液共存界面形状随温度、压强的变化规律.结果表明,低压时水的气液共存界面因其较大的表面张力而接近球面,符合经典成核理论的描述,但随着压强升高接近其临界压强时,气态和液态的差别减小,界面的表面张力变小,界面形状变为无规则的枝杈结构,表现为二阶相变特征.     

液气相变界面间断关系浅议

对池沸腾传热现象局部传递过程的细致分析(例如微重力池沸腾传热研究文献中关于热毛细效应作用及其成因的各种相互冲突的观点),涉及汽液相变界面两侧的间断关系.相变(蒸发或凝结)过程的非平衡性导致相界面两侧物理量对经典平衡态热力学中的相界面关系的偏离,分子动理论比拟模型、统计率模型和非平衡热力学模型均给出了相关描述,本文对此进行了详细评述,指出了各模型的优缺点,并对进一步的研究方向进行了讨论.     

有限厚度冻冰相变过程的传热研究

1前言确定相界面的瞬态位置是求解冻冰相变问题的重要部分。目前对于有限区域相变问题还没有可靠的精确解[1]。冻冰过程最简单分析方法是忽略固液两相的显热变化，建立相界面移动的准稳态传热关系式，近似预测固一液相变位置[2-4]。本文将考虑液、固相中显热的变化，对有限厚平板冻冰过程，采用精确解与积分解相结合的方法，分析冰层冻结过程中的固一液相界面、边界热流密度和贮入固、液相内的冷量随冻冰时间的变化规律。2物理一数学模型分析该研究的问题是一块贮冷板的两侧面直接与一个低温蒸发器直接接触，使贮冷板内冻冰贮冷。通常蒸发器…     

Ni2MnGa单晶马氏体相变过程摩擦耗能的热动力学计算

根据相界面摩擦原理 ,在推导出计算Ni2 MnGa系统热动力学参量的一般表示式的基础上 ,结合马氏体相变温度分别在室温以下、室温附近、室温以上三种非正配分比Ni2 MnGa单晶自发相变应变和交流磁化率随温度变化的测量结果 ,计算了三种样品马氏体相变过程中界面摩擦所消耗的能量 .结果进一步表明正是相变过程中的界面摩擦导致了相变的热滞后 ,而三种样品马氏体相变过程的摩擦耗能和相变热滞后存在较大差别的原因在于三种样品马氏体相变生成物具有不同的结构     

氘的气液界面及相变特性分子动力学仿真

氘作为重要的核聚变原料,其热物性数据是基础,而气液相界面特性和相变规律又是热物性的关键.国内外对氘的相界面特性研究甚少.本文基于分子动力学方法,采用截断移位Lennard-Jones 12-6势能函数模型描述原子间的相互作用,并考虑分子内部原子间键的谐振作用,对氘的气液界面特性及气液固相变过程进行了仿真研究,得到了氘在不同温度下气液界面过渡区域的厚度、表面张力值等;获得了氘的密度随相变过程的变化规律,并由此得出氘的熔沸点温度,上述计算结果与实验及文献值吻合良好.不仅从微观层面上揭示了氘的宏观热物性表征机理,而且所建立的仿真模型可直接用于预测缺乏实验工况下的氘热物性.     

铝-镉-铜三元系富铜合金相图

铝-镉-铜三元系富铜合金相图的室温固相截面已用X-射线方法测定。合金含量最高达30％(重量)铝及30％镉。室温相截面由五个单相区α,γ₂,δ,ζ₂,η₂;十个两相区α+β,α+γ₂,β+γ₂,γ₂+δ,β+δ,δ+ζ₂,ζ₂+η,η₂+δ,η₂+β,η₂+θ及四个三相区α+β+γ₂,β+γ₂+δ,β+δ+η₂,δ+ζ₂+η₂所构成。没有发现新相。     

ηb decay into charmonium in association with c(c) pair

We calculate the inclusive decay rates of ηb into charmonium via double cc pairs for S- and P-wave states ηc, J/ψ and χcJ within the framework of non-relativistic QCD (NRQCD) factorization at leading order in αs. Besides calculating the contributions of the color-singlet channels ηb→c(c)[2S+1Sl(1)]+c(c), the effects of c(c) pair in the color-octet configurations are also considered. We find that ηb→c(c)[3S1(8)]+c(c) make a small contribution to Br(ηb→J/ψ(ηc)+c(c)). While in ther ηb→χcJ+c(c) case, the color octet contributions are significant, for they are of the same αs4vc5 order as the color-singlet processes. We predict Br(ηb → J/ψ(ηc)+c(c)) = 2.99(2.75) × 10-5 for S-vrave states J/ψ and ηc, and Br(ηb→χcJ +c(c))= (4.37,3.40,2.83)×10-5 (for J = 0,1,2) for P-wave states χcJ. In the end, we also find Br(ηb → c(c)c(c)) is almost saturated by ηb decay into charmonium in association with cc pair from the point of view of duality.     

铝-铜-镓三元系合金相图

铝-铜-镓三元系合金相图的室温截面已经用X射线方法测定出来了。室温固相截面包含11个单相(即α, γ₂, γ′, δ, ζ₁, ζ₂, η₂, θ, θ′,α_铝和镓)相区,14个双相(即α + ζ₁, α+ γ₂, α + γ′, γ₂ + γ′, γ′+ ζ₁, γ₂+δ, γ′+δ,δ +ζ₂, ζ₂+η₂, η₂+θ,η₂+ θ′, γ′ + θ′, θ′+ 镓和θ+α_铝)相区和9个三相(即α + γ′+ζ₁, α+ γ₂+ γ′, γ₂+ γ′ + δ,γ′ + δ + θ′, δ+ζ₂+θ′, ζ₂ + η₂ + θ′, η₂+ θ′ + 镓, η₂ +θ + 镓和θ +镓+ α_铝)相区。所有单相和三个二元系内室温存在的单相相同,没有新相出现。 关键词：     

具L-近邻键的一维渗流模型临界指数的精确解

应用实空间重正群方法于一维具L-近邻键的点-渗流及键-渗流模型,得到类-温度标度率与类-场标度率,再利用普适标度律得到全部临界指数的精确结果。对于点-渗流模型有α_p=2-L,β_p=0,γ_p=L,δ_p=∞,η_p=1及v_p=L。这与生成函数方法结果一致;对于键-渗流模型有α_p=2-(L(L+1))/2,β_p=0,γ_p=(L(L+1))/2,δ_p=∞,η_p=1及v_p=(L(L+1))/2,其中的“热”临界指数与转移矩阵方法结果一致,磁临界指数是新的结果。由点-渗流及键-渗流模型求出Suzuki的弱普适律的重正化临界指数为φ≡(2-α)/v=1,β≡β/v=0,γ≡γ/v=1,δ≡δ=∞及η≡η=1。即重正化的临界指数不仅与L无关,而且也不依赖于是点抑键的渗流模型,即普适律对Suzuki重正化临界指数仍得以保持。 关键词：     

铜-锗-锡三元系合金相图

本文用X射线衍射法测定了铜-锗-锡三元系合金相图。室温等温截面包含α,ζ,δ,ε₁,ε,η′,Ge,Sn八个单相区,十三个双相(即α+ζ,α+δ,ζ+δ,ζ+ε₁,ε₁+δ,ε₁+ε,δ+ε,ε₁+Ge,ε₁+η′,ε+η′,η′+Ge,η′+Sn,Ge+Sn相区,以及六个三相(即α+ζ+δ,ζ+ε₁+δ,ε₁+δ+ε,ε₁+ε+η′,ε₁+η′+Ge,η′+Ge+Sn)相区。所有单相与三个二元系中的单相一致,没有新相出现。     

Initiation of discontinuous precipitation at interphase boundaries in a two-phase Zn–6.3 at.% Ag alloy

Discontinuous precipitation (DP) was found to initiate at both η′–ε interphase and η′–η′ grain boundaries in a two-phase Zn–6.3?at.%?Ag alloy consisting of ε and supersaturated η′ phases. The η′–ε interphase boundaries at which DP has initiated illustrated a sinusoidal interface during ageing, which implies that the morphological instability is a prerequisite for the DP initiation at an η′–ε interphase boundary. The application of the morphological instability model for solid–solid interfaces has indicated that the interface protuberances grow into the supersaturated η′ and the interphase boundary becomes unstable since the observed wavelength of serrated η′–ε interphase boundaries was larger than the critical value predicted by the model. A solute-depleted region is therefore established in front of the η′–ε interphase boundary, which provides an appropriate site leading to a DP reaction. Based on this, a nucleation mechanism of DP at the interphase boundaries is proposed accordingly: the allotriomorphs of DP can be directly developed from ε protuberances of a serrated interphase boundary.     

Enhanced ionic conductivity in LAGP/LATP composite electrolyte

Nasicon materials(sodium superionic conductors) such as Li_(1.5)Al_(0.5)Ge_(1.5)(PO_4)_3(LAGP) and Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3(LATP) have been considered as important solid electrolytes due to their high ionic conductivity and chemical stability.Compared to LAGP, LATP has higher bulk conductivity around 10~(-3) S/cm at room temperature; however, the apparent grain boundary conductivity is almost two orders of magnitude lower than the bulk, while LAGP has similar bulk and grain boundary conductivity around the order of 10~(-4) S/cm. To make full use of the advantages of the two electrolytes, pure phase Li_(1.5)Al_(0.5)Ge_(1.5)(PO_4)_3 and Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3 were synthesized through solid state reaction, a series of composite electrolytes consisting of LAGP and LATP with different weight ratios were designed. XRD and variable temperature AC impedance spectra were carried out to clarify the crystal structure and the ion transport properties of the composite electrolytes. The results indicate that the composite electrolyte with the LATP/LAGP weight ratio of 80:20 achieved the highest bulk conductivity which shall be due to the formation of solid solution phase Li1.42 Al0.42 Ge0.3 Ti1.28(PO4)3, while the highest grain boundary conductivity appeared at the LATP/LAGP weight ratio of 20:80 which may be due to the excellent interfacial phase between Li_(1+x)Al_xGe_yTi_(2-x-y)(PO_4)_3/LATP. All the composite electrolytes demonstrated higher total conductivity than the pure LAGP and LATP, which highlights the importance of heterogeneous interface on regulating the ion transport properties.     

机械合金化Cu1-xSnx系的穆斯堡尔研究

利用机械合金化方法获得了几种铜－锡合金，特别是熔融法不易获得的η-Cu₆Sn₅，Ｘ射线衍射结果显示球磨使各样品纳米化，并形成包含确定合金相的固溶体，穆斯堡尔谱表明，各固溶体中除包含合金相外，还存在富锡相及富铜相，提出在机械合金化过程中，首先铜和锡纳米化，然后两种原子相互扩散形成包含合金相、富α－锡相和富ｆｃｃ铜相的固溶体。 关键词：     

Efficiency at maximum power of low-dissipation Carnot engines

We study the efficiency at maximum power, η*, of engines performing finite-time Carnot cycles between a hot and a cold reservoir at temperatures Th and Tc, respectively. For engines reaching Carnot efficiency ηC=1-Tc/Th in the reversible limit (long cycle time, zero dissipation), we find in the limit of low dissipation that η* is bounded from above by ηC/(2-ηC) and from below by ηC/2. These bounds are reached when the ratio of the dissipation during the cold and hot isothermal phases tend, respectively, to zero or infinity. For symmetric dissipation (ratio one) the Curzon-Ahlborn efficiency ηCA=1-√Tc/Th] is recovered.     

Breit势的正规化与ηc-J/ψ的劈裂

研究自旋和轨道量子数不同的介子之间的质量劈裂对检验夸克势模型非常重要。 在以往的夸克势模型计算中,η_c-J/ψ的质量劈裂都很难达到实验的值。 用正规化形状因子μ2/(q2+μ2)， 在对完整的动量空间中的Breit夸克势实施一次正规化下研究了η_c-J/ψ和新介子ηb与Υ(1s)之间的质量劈裂。 结果表明， 正规化形状因子中的屏蔽质量μ应与介子折合质量有关， 当将其展开为介子折合质量的三阶多项式时， 上述介子质量劈裂可以精确重现实验的结果。另外， 由于完整的Breit势包含有自旋-轨道耦合相互作用的项，因而还可以研究χc0,χc1和χc2之间的质量劈裂。 The study of the splittings between the masses of mesons with different spin and orbit quantum numbers is important for checking the quark potential model. In the previous calculations with quark potential models, the splitting between ηc and J/ψ is however too small to the experimental result. In this paper the mass splitting of ηc J/ψ and the splitting between the new meson ηb and Υ(1s) are investigated with the complete Breit quark potential regularized by applying the form factor μ2/(q2+μ2) one time in momentum space. In addition, because the complete Breit potential includes the spin orbit interaction, it can be used to investigate the splittings among χc0, χc1 and χc2. The investigated results indicate that the screen mass μ in the form factor of regularization is related to the reduced mass of meson. The splittings of η_c-J/ψ, ηb Υ, and χc0 χc1 χc2 can reproduce the experimental results with high accuracy when the screen mass is expanded to the third order polynomial of meson reduced mass.