球形压头与单晶铝材料纳米接触过程的多尺度分析

采用准连续介质多尺度理论及排斥力场函数, 建立了刚性球形压头与单晶铝材料表面纳米接触与脱离过程的跨尺度分析模型, 得到载荷-位移响应曲线、原子变化状态图及位移云纹图. 研究了接触与脱离过程中单晶铝材料微观变形时原子的排列情况以及压 头形状对位错的形核和发射产生的影响. 从微观角度分析了接触变形机理. 结果表明, 随着接触深度的增加, 球形压头下部两侧的原子受力方向不断变化, 使得载荷-位移响应曲线出现不同于方形压头的阶梯状. 由于压头形状的影响, 压头两侧的密排原子面实现部分滑移形成了肖克利不完全位错. 脱离过程中, 原子紧贴压头向上移动, 实现部分弹性恢复, 残余位移为0.3 nm, 非常接近单晶铝单位位错的伯格斯矢量的 模0.285 nm. 关键词： 准连续介质法 球形压头 单晶铝材料 位错     

镍基单晶高温合金界面位错网在剪切载荷作用下的演化

运用分子动力学方法,研究了镍基单晶高温合金γ/γ' 相界面错配位错网在剪切载荷作用下的演化特征.结果表明:(100),(110) 和 (111) 三种相界面形成的位错网在载荷作用下有不同形式和不同程度的损伤,其变形和损伤随温度的增加而增加.在相同的剪切载荷和温度作用下,(100) 相界面形成的正方形位错网最稳定. 关键词： 镍基单晶高温合金 界面位错网 分子动力学     

循环应变波形对铝疲劳过程中超声衰减的影响

研究了高纯多晶铝在三角和正弦两种波形的应变控制下的疲劳过程中的超声衰减.结果表明，在小应变振幅下，影响超声衰减变化地主要是位错与点缺陷间的相互作用，波形的变化能改变点缺陷的分布，因而影响超声衰减的变化；而在大应变振幅下，位错大量增殖，对超声衰减变化起主导作用的是位错与位错间的相互作用，波形对位错增殖和位错间相互作用影响甚小. 关键词：     

2A02铝合金中强激光冲击诱导的位错组态分析

利用输出波长为1064 nm、脉冲宽度为20 ns的钕玻璃YAG激光器,对2A02铝合金进行了表面冲击强化试验.测定了激光冲击后材料的表面硬度和残余应力,用快速傅里叶逆变换(IFFT)方法分析了铝合金激光冲击诱导的晶内亚结构及其演变行为.结果表明,激光冲击强化可使2A02铝合金表面硬度提高50%以上,残余压应力达到12...     

激光冲击690高强钢位错组态与晶粒细化的实验研究

为研究激光冲击材料内部位错组态和晶粒细化的关系,用脉冲激光对690高强钢试样进行了冲击强化处理,采用扫描电镜和透射电镜分别获得了冲击后试样的扫描电子显微像和透射电子显微像、高分辨电子显微像,并对高分辨电子显微像进行快速傅里叶逆变换,从位错组态角度建立了激光冲击690高强钢晶粒细化模型.结果表明,690高强钢试样经功率密度为5.09 GW/cm^2的激光冲击加载后,其材料内部位错增殖、表层晶粒细化,截面晶粒尺寸大小分布在80~200 nm;析出相与基体保持半共格关系,基体中分布着众多刃型位错、位错偶以及扩展位错等缺陷,其中位错偶是由带割阶的螺型位错运动形成;通过由位错、扩展位错、空位等构成的几何位错界面扩展交汇把原始大晶粒分割成细小晶粒;激光冲击690高强钢晶粒细化模型可以描述激光冲击690高强钢位错运动主导的晶粒细化过程.     

注氢纯铝中间隙型位错环一维迁移现象的原位观察

核聚变堆材料在高能粒子辐照过程中会产生大量点缺陷,导致辐照脆性和辐照肿胀等现象.因而,研究点缺陷在辐照过程中的演变过程至关重要.点缺陷团簇的一维迁移现象是这种演变过程的主要研究内容之一.本文采用普通低压(200 kV)透射电镜,在室温条件下对注氢纯铝中的间隙型位错环在电子辐照下的一维迁移现象进行了观察和分析.在200 keV电子辐照下,注氢纯铝中的位错环可多个、同时发生一维迁移运动,也可单个、独立进行一维迁移运动.位错环沿柏氏矢量1/3<111>的方向可进行微米尺度的一维长程迁移,沿柏氏矢量1/2<110>的方向一维迁移也可达数百纳米.电子束辐照时产生的间隙原子浓度梯度是引起位错环一维迁移并决定其迁移方向的原因.位错环发生快速一维迁移时,其后会留下一条运动轨迹;位错环一维迁移的速率越快,运动的轨迹则越长,在完成迁移过后的几十秒内这些运动轨迹会逐渐消失.     

面心立方晶体外延膜沉积生长中失配位错的结构与形成过程

用分子动力学方法对5%负失配条件下面心立方晶体铝薄膜的原子沉积外延生长进行了三维模拟.铝原子间的相互作用采用嵌入原子法(EAM)多体势计算.模拟结果再现了失配位错的形成现象.分析表明，失配位错在形成之初即呈现为Shockley扩展位错，即由两个伯格斯矢量为〈211〉/6的部分位错和其间的堆垛层错组成，两个部分位错的间距、即层错宽度为1.8 nm,与理论计算结果一致；外延晶体薄膜沉积生长中，位错对会发生滑移，但其间距保持稳定.进一步观察发现，该扩展位错产生于一种类似于“局部熔融-重结晶”的表层局部无序紊乱- 关键词： 失配位错 外延生长 薄膜 分子动力学 铝     

石墨烯/铝基复合材料在纳米压痕过程中位错与石墨烯相互作用机制的模拟研究

石墨烯因其优异的力学性能已成为增强金属基复合材料的理想增强体.然而,目前对石墨烯/金属基复合材料在纳米压痕过程中嵌入石墨烯与位错之间的相互作用仍不清晰.本文采用分子动力学模拟方法,对90°,45°和0°位向的石墨烯/铝基复合材料进行了纳米压痕模拟,研究了压痕加载和卸载过程中石墨烯/铝基复合材料的位错形核及演化,以获取不同位向的石墨烯与位错的相互作用机制,并分析其对塑性区的影响.研究发现,石墨烯可以有效阻碍位错运动,并且石墨烯会沿着位错滑移方向发生弹性变形.在纳米压痕过程中,位错与不同位向石墨烯之间的相互作用差异导致塑性区的变化趋势不同.研究结果表明,在石墨烯/铝基复合材料中,位向不同的石墨烯对位错阻碍强度和方式不同,且石墨烯位向为45°的复合材料的硬度高于其他模型.此外,石墨烯/铝基复合材料的位错线总长度的演化规律与石墨烯位向紧密相关.本文研究可为设计和制备高性能石墨烯/金属基复合材料提供一定的理论指导.     

高速形变过程中运动螺位错的声子产生与能量局域

 从量子力学观点出发，研究了运动螺位错产生的声子场。结果证明了位错运动产生点阵微扰，使得在滑移面附近产生声子，声子的能量局域在这些平面里，使这些区域的温度升高，而成为热点。最后，考查了声子能谱，发现它是非波尔兹曼分布。     

CO2跨临界循环中膨胀过程的对比与分析

本文对于CO2超临界流体的等熵膨胀和等焓膨胀过程进行了热力学分析、计算和对比,发现等熵膨胀过程与等焓膨胀相比,增大了有效制冷量,增大的数值略大于所回收的膨胀功.而且对于减小节流损失的回热循环和膨胀机循环进行了分析和对比,对于选用原则给出了具体的判定方法.本文还进行了膨胀机中膨胀过程的热力学分析,分别得出了超临界区和两相区的膨胀功来源,及变化规律.经分析,本文作者认为可以采用"闪蒸破碎模型"简化汽液两相流绝热膨胀基本特性方程.最后,本文对膨胀机实际工作的不可逆因素进行了分析.     

分光计中各种反射像形成的原因及其分析

分光计实验中需要利用反射像来调整仪器和测量角度，在实验中经常会观察到明亮程度不同而形成方法各异的反射像。对这些反射像形成的原因进行分析有助于了解分光计的工作原理和调节方法，缩短调整时间提高工作效率。     

单缝衍射图样的计算机仿真与分析

本文通过计算机仿真的方法，给出了在不同接收距离下的单缝衍射图样，并描述了从菲涅尔衍射向夫琅禾费衍射过渡的过程     

单颗种子导热系数的测定及传热过程实验研究

对于种子干燥方面的研究,大多是针对其宏观传热传质即干燥动力学方面。本文采用热成象技术对单颗蚕豆种子的传热过程进行了研究,用实验求解导热方程反问题的方法计算出不同含水率下单颗种子的导热系数,对种子在非稳态下内部温度场进行了测试与分析．研究结果表明,在含水率小于 ２０％时,其导热系数随着含水率的增加而增大,当含水率大于 ２５％时则表现出较强的非均质性和非稳态性。对单颗蚕豆种子内部温度场测定而得到的种子热剖面温度分布表明,种子内部存在温度梯度其热扩散具有均匀性,同时反映出种皮传热热阻的存在。这些结果对于深入研究种子内部的传热传质机理,具有重要的实际意义。     

锑化铟单晶的小平面生长及孪晶

采用切克劳斯基技术,观察了按不同晶向从熔态生长InSb单晶时固液界面的形貌。实验表明,结晶面上{111}小平面的发展和性质与单晶体的外形及孪晶的形成有着密切的关系,采用一个闪锌矿结构的{1ll}面八面协及双八面体模型能成功地解释各种实验现象。 关键词：     

硅单晶中硅氢键的存在及其影响

通过红外吸收光谱的测定,证实了氢气氛浮区硅单晶中存在硅氢键,三个特征吸收峰在4.51,4.68和5.13μm波长处。根据有关的理论计算报道分析,认为氢原子在硅晶格中处于几种间隙位置。研究表明这种在晶体生长中形成的硅氢键对晶体完整性隐含着影响,并发现硅单晶中氢致缺陷的形成与硅氢键在高温下的断裂有密切关系。 关键词：     

直拉法YAG的小面生长和邻位面生长

对于在YAG晶体生长过程中用“倾倒法”获得的固液界面进行了宏观观测和显微研究。确定了沿不同取向生长的固液界面上出现的小面的面指数。在〈001〉生长的凹形固液界面上观测到{112}小面;并对其邻位面进行了显微观测,发现邻位面是由奇异面上一定组态的台阶构成的,并且观测到台阶运动以及台阶和包裹物交互作用的迹象。进一步对比了凹形界面和凸形界面的生长,发现在界面的显微结构以及小面和内核的对应关系上存有差异,认为这差异是来源于不同宏观形状的界面对奇异面生长机制的影响,据此分析了凸形界面和凹形界面上奇异面生长的微观机制。 关键词：     

非接触圆筒形推拉式磁偶合联轴器的磁力矩公式的推理及其分析

本文对圆筒形推拉式磁偶合器的磁力矩 ,进行了推导 ,对推导结果进行了分析。     

YIG和BCVIG中铁磁共振线宽各向异性的可能起因

由于磁弹耦合,应力等效为各向异性场并对磁化强度分布发生影响。借助这一机制阐明了机械抛光的YIG和BCVIG单晶球铁磁共振线宽的各向异性行为,指明机械抛光造成的表面损伤层引起的应力通过磁致伸缩的各向异性使弛豫时间各方向不同,即产生了线宽的各向异性。若损伤层主要由位错组成,按微磁学理论和双磁振子散射模型可得到位错密度、磁致伸缩、磁化强度等与线宽的关系。从测量到的线宽各向异性估算了3μm抛光的YIG的表面层位错密度为5.4×10¹⁰/cm²。该弛豫机制表明,进一步降低多晶小线宽材料的线宽,减小磁致伸缩系数可能是有效途径。 关键词：     

A DOUBLE-TEMPERATURE-GRADIENT TECHNIQUE FOR THE GROWTH OF PURE C60 SINGLE CRYSTALS FROM THE VAPOR PHASE

Pure C₆₀ single crystals were grown by a sublimation-condensation method in an evacuated dosed quartz tube situated in a double-temperature-gradient furnace. Large C₆₀ single crystals, up to a size of 0.6 mm×1.0 mm×2.0 mm with quite smooth and shiny faces, were obtained. X-ray diffraction, electron diffraction and X-ray morphology were carried out and showed that the quality of large C₆₀ single crystals grown by the double-temperature-gradient technique is excellent. In this paper the experimental results of the growth of large C₆₀ single crystals are reported and the morphological and structural characterizations are discussed in detail.