5种金属高压熔化曲线的理论计算

利用从头算法确定了基于对势的平均场模型中的未知势参数, 从而确定了势函数, 然后利用得到的势函数构建平均场, 进一步计算了5种金属材料 Al, Cu, Ni, Na, K在熔点处原子振动的自由体积. 计算的结果表明, 熔化曲线上原子振动的自由体积与原子晶胞体积之比是常数这一假设并不普遍适用; 对该假设修正后可以比较准确地计算材料的熔化曲线. 关键词： 高压熔化 自由体积理论     

基于自由体积理论及跨接方程的黏度推算模型

结合自由体积理论黏度模型与跨接方程,本文建立了一个适用于从气相到液相且包含临界区在内的黏度推算模型。以水为研究对象,对其对比密度ρ_r(0.01～2.57)、对比温度T_r(0.46～1.12)范围内的黏度进行了计算,计算值与文献实验值的相对偏差绝对平均值为1.81%,近临界区域相对偏差绝对平均值为4.6%。与现有的自由体积理论黏度模型相比,本文建立的黏度推算模型显著提升了近临界区域黏度的计算精度。     

自由能方法与零压下Al的熔化温度

利用自由能方法的分子动力学模拟,计算了零压下Al的熔化温度.在计算液相自由能的过程中,采用勒纳-琼斯(LJ)液体作为参考系统,同时将计算结果与Mei和Davenport等人的计算结果进行了比较,计算结果表明：1)选用LJ参考系统使液相自由能的计算时间节省一半,并且不影响熔化温度的计算结果;2)采用不同的埋入原子势(EAM)的分子动力学模拟计算得到的熔化温度与实验值都存在偏差,而就金属Al而言,采用Cai等人的EAM势的熔化温度的计算结果比Mei和Davenport及Morris等人采用的势模型的结果略有改 关键词： 熔化温度 自由能方法 分子动力学模拟     

自由能方法与零压下Al的熔化温度

利用自由能方法的分子动力学模拟，计算了零压下Al的熔化温度.在计算液相自由能的过程中，采用勒纳-琼斯(LJ)液体作为参考系统，同时将计算结果与Mei和Davenport等人的计算结果进行了比较，计算结果表明：1)选用LJ参考系统使液相自由能的计算时间节省一半，并且不影响熔化温度的计算结果；2)采用不同的埋入原子势(EAM)的分子动力学模拟计算得到的熔化温度与实验值都存在偏差，而就金属Al而言，采用Cai等人的EAM势的熔化温度的计算结果比Mei和Davenport及Morris等人采用的势模型的结果略有改     

铁高压熔化线的测量——熔化机理的影响

 铁的高压熔化线是高压物理和地球物理研究领域的一个重要课题。就目前的研究成果来看,存在一个公认的问题：静高压实验测得的熔化温度系统地低于来自动态加载实验的熔化数据——在核-幔边界压力下（330 GPa）,动压数据比静压数据高了近一倍（3 000 K）。从熔化相变的物理理论出发,对目前铁高压熔化线实验研究中的实验手段进行评述,并应用有关熔化相变理论的研究成果,对这一重要而未澄清的事实进行初步的探讨。结果表明：在目前铁高压熔化线的实验研究中,计及预熔化和冲击过热在静压和动压实验中对铁熔化温度的影响,可以得到相对自洽的实验结果。这一结果表明,地球核-幔边界压力下铁的熔化温度为3 850 K,外推可以得到铁在内核-外核边界压力下的熔化温度为6 000 K,核心压力下的熔化温度为6 300 K。这一结果还表明,地球液态外核的温度在3 500～5 100 K之间,与Anderson（1998）等推荐的数据一致。     

用正电子湮没探测高聚物的自由体积特性

简要介绍了用正电子湮没谱探测高聚物的微观结构的方法，给出了几种具有简单链结构的高聚物的玻璃化转变，自由体移浓度的标度行为，自由体积形成能的直接测量等方面的最新应用结果，由此表明，正电子湮没谱学在高分子物理研究领域具有十分广阔的应用前景。     

铅的高压状态方程与熔化曲线

基于Gray三相状态方程模型,采用GRIZZLY的Grüneisen系数模型,对铅的冲击雨贡纽线、等温压缩线、等熵压缩线和熔化曲线进行了系统计算,优化参数,获得与实验数据一致的冲击雨贡纽线、等温压缩线与等熵压缩线,计算所得熔化温度线与X射线衍射实验结果吻合得很好。     

Al、Cu、Ta高压熔化曲线的理论计算

由位错熔化理论和不同的静高压实验数据优化的体模量(B0)、剪切模量(G0)及它们对压力的一阶偏导数(B′0、G′0)值计算了Al、Cu、Ta的高压熔化曲线.理论计算的Al、Cu高压熔化曲线与静、动高压实验值较为吻合,Ta的理论高压熔化曲线与动高压实验结果一致,但与静高压实验结果相差较大.     

Mo高压熔化的分子动力学模拟

 采用第一原理方法计算了钼在零温下的结构,表明钼在500 GPa以下一直保持bcc结构（常温）,与实验一致。在零压附近计算了E-V关系,利用Murnaghan物态方程拟合得到了零压体积及其模量,与实验结果符合得很好。采用第一原理分子动力学模拟了钼的高压熔化性质。采用NVT系综计算了128个原子的系统,初始构形为bcc结构,体积分别为0.015 48、0.012 19、0.010 98、0.009 84、0.009 10 nm³/atom,计算了几个温度点,拟合得到了熔化曲线,熔化温度明显高于金刚石压砧（DAC）实验结果;将初始构形改变为fcc结构,模拟其熔化特性,得到的熔化温度明显下降,与激光加载DAC实验结果一致,认为可能的原因是钼熔化后形成的液体结构类似于fcc结构,而不是常态时的bcc结构。     

高压熔化曲线的实验标定

 利用Al、Cu、Pb的冲击熔化实验结果,并考虑到材料的Grüneisen系数γ(ρ)从固态值向液态值过渡,通过Lindemann熔化定律标定了熔化曲线T_m(ρ)。由于Lindemann定律与Grüneisen系数γ(ρ)密切相关,因此用冲击熔化实验标定T_m(ρ),也间接标定了γ(ρ)。     

高聚物熔体的新状态方程

1引言随着国民经济的快速发展，作为新型的、具有特殊功能的高分子聚合物已成为在国民经济各部门中应用最为广泛的新型材料之一，如SAN、PP、PVC等高聚物．高聚物状态方程是研究这类新型材料性能及其加工过程，以及生产这些高聚物机械设备设计的重要依据，长期以来一直为广大高分子科技工作者十分重视的研究领域。但由于高聚物具有其特殊且又十分复杂的物质结构，与常规的气、液等物态有着很大的差异，尤其热物性与这些常规物质间存在着很大的不同，因此研究起来往往十分困难，至今为止国外的研究仍寥寥无几，国内在这方面的研究几乎尚…     

应用胞腔理论计算纯物质的汽化热

1引言胞腔模型或称自由体积模型早在本世纪30年代就已经提出［’－‘］，但由于该模型的重要参数，即自由体积一直无法予以确定，以至于就无法用该模型来计算物质的一系列性质、作者曾于1985年利用胞腔型状态方程导出两个物质特性参数一内压因子和构形因子问，本文根据上述状态方程和两个特性参数导出了计算物质的自由体积公式。从此即可应用自由体积参数计算物质的热力学性质。本文是介绍应用自由体积参数计算纯物质的汽化热的方法。2自由体积模型的液体理论和自由体积的计算自由体积理论最早由Lennard－Jones和Devon－shire用来将液体的…     

氦-3熔化压力方程

在广泛收集实验数据和理论关联式的基础上,提出了低温流体3He的宽温区、高精度熔化压力方程。该方程采用国际标准单位制,首次以统一而非分段的形式描述了3He在0．001 K-30 K宽温区熔化压力与温度的关系,方程计算值相对于406个实验数据点的最大和平均偏差分别为3．02％和0．106％。计算表明,该方程在0．31586 K时存在最小压力 2．93113 MPa,这一结论与以往的实验和理论研究非常吻合。     

冰绕椭圆柱有限长接触的压力熔化

本文研究相变材料(冰)围绕水平椭圆柱,在有限长接触时的压力熔化过程。应用边界层理论和冰、水的热物性求得熔化边界层厚度,作用力与熔化速度关系式。讨论了有关结果,并与长椭圆柱和有限长圆柱的压力熔化,以及有限长椭圆柱的温差熔化的结果进行比较发现:冰围绕相同尺寸的短椭圆柱接触熔化,在椭圆柱与冰间温差相等时,压力熔化速度小于温差熔化速度。相同条件下,冰围绕水平椭圆柱的压力熔化,短轴的熔化速度大于长轴的熔化速度。相同外力条件下,椭圆压缩比大于1时,绕短椭圆柱的熔化速度大于相同截面积的短圆柱,反之亦然。     

铝、铜、铅压力熔化曲线的研究

 本文应用Vinet等人提出的温度T时的普适状态方程（UEOS），结合Guina等人提出的金属熔化模型，给出了计算金属的压力熔化曲线的方法，并就典型金属Al、Cu、Pb进行了实际计算，计算结果与实验符合较好。     

高压阻塞喷注的湍流噪声

过去曾求得驻点压力（表压）在0.01到10大气压适用的喷注噪声的压力关系。现在将实验扩展到100大气压过热水蒸汽,发现低压时的关系仍然适用,不过由于喷注气体不同,此时多一个附加项20log（M₀/M）,M₀和M分别是空气和喷注气体的分子量;喷注温度则几乎无影响。于是,在与喷注方向垂直,距离喷口1米处的A声级就成为${L_A} = 80 + 20\\log \\frac{D}{{{D_0}}} + 20\\log \\frac{{{M_0}}}{M} + 10\\log \\frac{{{{(P - {P_0})}^4}}}{{{P_0}^2{{(P - 0.5{P_0})}^2}}} + 10\\log \\left[ {\\frac{2}{\\pi }\\left( {{{\\tan }^{ - 1}}{x_A} - \\frac{{{x_A}}}{{1 + {x_A}^2}}} \\right)} \\right]$式中D为喷口直径(mm),D₀为1mm, P和 P₀分别为喷注驻压和环境大气绝对压力,在阻塞时x_A=0.165D/D₀实验证明在较大的温度和压力范围,噪声频谱无甚差别。管道内的扰动可使噪声级提高1-6dBA,对此本文作了理论分析。低压时使 用的小孔消声器在高压下仍然有效,但应注意其特有的关系.     

七种非晶铁磁合金的体积磁致伸缩研究

 强制体积磁致伸缩的数量级极小（10^-10~10^-9[(10³/4π)(A/m)]^-1），如通过测量三个互成直角方向的线磁致伸缩（10^-6[(10³/4π)(A/m)]^-1）再正负迭加则很难测准。本文利用热力学关系：(dω/dH)_T,p=-(dM_s/dp)_T,H，用静水压法在0.000 1~2.4 GPa范围测得七种非晶合金Fe_81.6Si_4.6B_13.8、Fe_46.3Co_0.03Ni_46.5Si_3.75V_0.92B_2.5、Fe₇₅Cr₅Si₅B₁₅、Fe_73.9Co_8.3Si_4.4B_13.4、Fe₇₅Ni₅Si₅B₁₅、Fe_78.75Cu_1.25Si₅B₁₅和(Fe_0.85Co_0.15)₈₂Cu_0.4Si_4.4B_13.2的强制体积磁致伸缩及其随静水压p的变化。结果表明：（1）其中六种属于第一类压磁效应。(dω/dH)_T,p在大部分压力下为正，p增加时M_s不断减小；(dω/dH)_T,p仅在几个狭窄的压力范围为负。可归因于磁性原子与非磁性原子的化学短程序在压力下的变化。（2）非晶合金Fe_78.75Cu_1.25Si₅B₁₅属于第二类压磁效应。(dω/dH)_T,p在绝大部分压力下为负。M_s反常升高与Cu的特殊作用有关。