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采用同步辐射能量色散X射线衍射技术和金刚石对顶砧高压装置,对晶粒尺寸分别为13,49,100nm的Ge进行了原位高压X射线衍射实验,最高压力为35GPa. 所得的体弹性模量分别为112,92,88GPa. 可以看出 随着晶粒尺寸的减小,其体弹性模量逐渐升高. 同时由立方金刚石结构转变为四方白锡结构的相变压力亦随之提高,其值分别为16.4,12.4,11.5GPa. 建立了一个描述晶粒尺寸与体弹性模量关系的模型,并用理论公式计算了相变压力随晶粒尺寸的变化. 尽管在数值上存在一定的误差,但理论计算结果成功预示了随着晶粒尺寸的减小,体弹性模量和相变压力增加的趋势,与实验结果相一致. 相似文献
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基于多重微晶网络结构模型和分子分凝机制建立了高分子晶体的微晶核 和微晶粒 高分子链组模型 ,推导出了平衡态下高分子预结晶动力学方程 ,计算出了平衡态下不同尺寸微晶核 和微晶粒 高分子链组的几率分布函数 .建立了非稳态下不同尺寸的微晶核 高分子链组的成核演化方程和微晶粒 高分子链组的增长演化方程 ,求解一般状态下的两个演化方程后 ,得到了不同时间和不同尺寸的微晶核 和微晶粒 高分子链组的一般密度分布函数 .最后根据成核自由能和增长自由能对晶核和晶粒的尺寸大小的依赖性 ,提出了微晶核 高分子链组和微晶粒 高分子链组存在稳定性的热力学条件和动力学条件 ,成功地表征为三个特征区 (稳态、亚稳态和非稳态 ) 相似文献
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首先,使用高温熔融冷却技术,制备了不同掺入比例的NaF,YF_3玻璃样品。然后将退火后的玻璃样品切割加工成15mm×15mm×3mm,实施抛光处理。最后,通过差热分析确定玻璃转变温度Tg、第一析晶峰Tx和玻璃整体析晶峰Tc等特征温度。将样品在600℃下热处理2h后,在玻璃样品中成功的析出了不同晶粒尺寸的NaYF4微晶。对样品进行了XRD,TEM和EDX的分析,可以确定不同样品中晶粒的尺寸与分布。结合样品荧光光谱和吸收光谱的分析,探讨了Er~(3+)在不同晶粒尺寸样品中的上转换发光特征,当晶粒尺寸由大变小时,Er~(3+)逐渐由红光发射转向绿光发射。通过析晶活化能的分析,确定了NaF可以改善玻璃网络结构,当NaF含量降低时,可以提高玻璃网络结构的完整性,增加玻璃样品的析晶活化能,降低了微晶玻璃样品的析晶能力,进而对微晶玻璃样品内微晶尺寸起到调节作用。因此:当样品中NaF含量较高时,晶粒尺寸较大,晶粒中的Er~(3+)浓度较高,使得Er~(3+)-Er~(3+)之间的交叉驰豫作用增强,导致Er~(3+)红光发射较强;相对应地,NaF含量较低时,晶粒尺寸较小,晶粒中Er~(3+)浓度较低及交叉弛豫减弱,因此,Er~(3+)绿光发射增强。通过改变玻璃组分,调节微晶玻璃中晶粒尺寸,实现了对Er~(3+)在微晶玻璃中发光颜色的调控。 相似文献
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利用原位高压同步辐射X射线衍射方法,对尺寸为11 nm的CaF2纳米晶粒进行高压结构相变和压缩特性研究。当压力为12 GPa时,观察到由萤石结构向α-PbCl2结构转变的一次相变,该相变压力点远高于体材料,但略低于粒径更小的CaF2纳米晶体。相比体材料,纳米尺寸的CaF2样品的体弹模量更大,说明其更难被压缩。当压力释放至常压时,11 nm的CaF2纳米晶粒的α-PbCl2型亚稳相结构被保留下来,相变不可逆。分析了影响11 nm CaF2纳米晶粒独特高压行为的原因,判定尺寸效应为主要因素,该尺寸下较高的表面能导致结构稳定性增强和体积模量增加。 相似文献
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利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段,研究了在5 GPa 压力下六方ZnO粉末的结晶过程。系统考查了温度与保温时间对ZnO扩散与结晶过程的影响。结果发现,在高压下ZnO固体的扩散速度大大增加,400 ℃保温0.5 h即可获得理论密度达99%以上的单相、致密的六方相ZnO陶瓷,所有样品均沿晶界开裂,并导致500 ℃以上只能获得单晶与多晶混合的粉末样品;850 ℃保温5 min可制备出平均尺寸超过100 μm、最大尺寸超过350 μm的浅黄色单晶。对实验结果的分析表明:ZnO固体在高压下可能存在一种超快极性扩散机制,这一效应使高压下的ZnO晶粒沿择优方向迅速生长,晶界快速迁移,相邻晶粒生长融合,最后形成单晶;而晶粒在生长过程中沿其它方向发生收缩,促使样品沿晶界开裂。 相似文献
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首先对微晶粒尺寸增长速率的表征进行总结.从微晶核和粒-高分子链组网络结构特点(高分子链组是微晶核和微晶粒同连接链段的复合体)同增长速率间的三个相关性的特征:①晶核和晶粒加大同连接链段缩短的并存性;②微晶核和粒表面上连接链段的缩短机制存有简并性;③微晶粒内和粒表面上stem的反顺式构象共存性出发.建议了一种评估和计算微晶粒尺寸增长速率的新方法和原则,基于该种计算方法和原则用统计力学和动力学相结合法推导出了高分子熔体内几种不同结晶生长机制(近邻折叠、近邻伸直分凝和近邻折叠同近邻伸直分凝并存等生长方式)下微晶粒-高分子链组中微晶粒数增长速率和微晶粒尺寸增长速率动力学方程. 相似文献
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通过玻璃基体中CdSxSc1-x微晶的光谱测量,看到了CdSxSe1-x微晶的带隙随尺寸变小而变宽,表现出明显的量子尺寸效应。同时,详细观测了玻璃基体对微晶的压力影响,结果表明这种材料中的压力是不可忽略的。 相似文献
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高频溅射生长ZnS:Tb,F薄膜的结构与发光 总被引:2,自引:1,他引:1
本文采用X射线衍射和阴极射线发光技术对溅射法生长的ZnS:Tb,F薄膜的发光光谱和薄膜的微观结构进行了研究,得出了激晶薄膜的晶粒尺寸与发光强度的关系.讨论了稀土离子的价态对掺杂稀土微晶薄膜的发光性质与晶粒尺寸的关系的影响. 相似文献
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首先对微晶粒尺寸增长速率的表征进行总结.从微晶核和粒—高分子链组网络结构特点(高分子链组是微晶核和微晶粒同连接链段的复合体)同增长速率间的三个相关性的特征: ①晶核和晶粒加大同连接链段缩短的并存性; ②微晶核和粒表面上连接链段的缩短机制存有简并性; ③微晶粒内和粒表面上stem的反顺式构象共存性出发.建议了一种评估和计算微晶粒尺寸增长速率的新方法和原则,基于该种计算方法和原则用统计力学和动力学相结合法推导出了高分子熔体内几种不同结晶生长机制(近邻折叠、近邻伸直分凝和近邻折叠同近邻伸直分凝并存等生长方式)下微晶粒—高分子链组中微晶粒数增长速率和微晶粒尺寸增长速率动力学方程. 相似文献
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高压相变已逐渐发展成为一种制备纳米/亚微米多晶陶瓷块体材料的有效方法。高压可以抑制原子的长程扩散进而抑制晶粒长大,高压下截获的新相不受初始材料晶粒尺寸的制约,通过热力学调控可以得到晶粒尺寸更小的多晶块体材料。陶瓷材料在特定热力学条件下通常会发生相变,新相的形成要经历形核、生长的过程。采用晶粒尺寸为2μm的单斜ZrO2与晶粒尺寸为50 nm的Y2O3以97:3的摩尔比混合,在5.5 GPa、800~1700℃温压区间内对初始材料进行烧结,采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜对所得样品进行表征。研究结果表明:高压下截获了单斜相和亚微米四方相复合的多晶ZrO2块体材料,1200、1400、1600和1700℃温度下获得的四方相的平均晶粒尺寸为(145±62) nm、(246±165) nm、(183±62) nm和(245±107) nm。利用高压相变以微米晶制备细晶粒多晶块体材料,可以避免常规方法中以纳米粉末为初始材料制备细晶粒多晶块体材料存在的团聚、吸附及晶粒长大的问题,进而发展一种以微米晶为初始材料通过高压相变制备高性能细晶粒多晶块体材料的方法。 相似文献