量子流体低温下表面张力数据的关联与计算

本文基于表面热力学理论和对比态原理,建立了一个量子流体表面张力的普遍化方程。这是一个含有两个与温度无关的半理论方程,通过四种纯量子流体低温下表面张力数据的关联与计算,所得结果与实验数据符合良好。本方法可供工程计算使用,其优点是使用简便,计算时只需少数已知参数（ｐｃ,Ｔｃ,Ｚｃ）即可。     

液态Sn-Cu钎料的黏滞性与润湿行为研究

金属熔体的黏度和表面张力都是与液态结构相关的敏感物理性质, 且存在一定的相互关系. 对于微电子封装材料而言, 黏度和表面张力均是影响其工艺性能的重要参量. 本文利用回转振动式高温熔体黏度仪测量了Sn-xCu (x = 0.7, 1.5, 2)钎料熔体在不同温度下的黏度值, 发现在一定温度范围内钎料熔体的黏度值存在突变, 可划分为低温区和高温区. 在各温区内, 黏温关系很好地符合Arrhenius方程, 在此基础上讨论了液态钎料的结构特征和演变规律. 同时, 利用黏度值计算了液态Sn-xCu钎料在相应温度下的表面张力, 并通过Sn-xCu钎料在Cu基板上的润湿铺展实验对计算结果进行验证. 结果显示, 润湿角和扩展率的测试结果与表面张力的计算结果具有很好的一致性, 表明通过熔体黏度值来计算锡基二元无铅钎料合金表面张力并评估其润湿性能的方法是可行的. 关键词： Sn-Cu钎料 黏度 表面张力 润湿性     

静磁场对电磁悬浮熔融液滴表面张力测量影响的研究

基于电磁悬浮技术的振荡液滴法是测量高温熔体表面张力的重要手段。地面条件下,熔体在重力和电磁力作用下呈倒锥形,熔体存在多个振荡模式,增加了表面张力测量的不确定性。本文通过叠加静磁场抑制熔体的内部对流和振荡变形,分析熔体振荡模式的变化和静磁场对熔体表面张力测量的影响。研究发现:当磁场强度为0.2 T时,熔体R~+、R~-、D_(max)和Area的振幅分别减小了 52%、54.3%、45.9%和54.2%。当磁场强度超过0.3 T时,m=0、±1振荡模式被明显抑制,熔体仅存在m=±2振荡。在未叠加静磁场时,实验测量得到的表面张力平均值为1.276 N·m~(-1),相对误差为1.31%。在1 T静磁场下为1.304N·m~(-1),相对误差下降至0.46%。因此,静磁场能有效抑制熔体内对流和振荡变形,有利于提升高温熔体表面张力的测量精度。     

Li2O-2B2O3熔体的物性研究

系统测量了四硼酸锂(Li2O-2B2O3)熔体的密度ρ、表面张力γ随着温度的变化规律,实验结果表明在1100K到1500K范围内Li2O-2B2O3高温熔体的密度和表面张力随着温度的升高均线性减小.通过实验数据拟合得出熔体密度与温度关系为ρ(T)=2.574-4.89×10-4T,熔点处LiO-2B2O3熔体的密度为1.992g/cm3;熔体表面张力与温度关系的拟合公式为γ=262.8-4.59×10-2T.     

Ni-15%Mo合金熔体热物理性质的Monte Carlo模拟

采用EAM势对6×6×6的Ni-15%Mo合金熔体进行Monte Carlo模拟,通过对不同温度下获得的NVT系统的平衡态统计分析得出Ni-15%Mo合金熔体在过冷态和过热态时的热物理性质.通过构造系统生成新表面,表面张力做功使系统能量发生改变,从而得到液态表面张力的模拟结果.Ni-15%Mo合金熔体的表面张力在1500—2000 K的温度范围内,随温度的变化规律为σ=1.918-1.130×10^-3（T-T_m） N/m 关键词： Monte Carlo模拟 表面张力 比热 Ni-15%Mo合金     

微重力条件下熔-固相变对流与浮区对流的耦合

本文以空间材料生长为背景,用有限元法研究微重力条件下的浮区单晶生长过程,考虑了表面张力对流与浮区对流的耦合作用,计算了凝固界面形状,结果表明,晶体的生长速度是个重要的影响因素,生长时,单晶-熔体界面比多晶-熔体界面更倾斜;当生长速度超过临界值时,多晶-熔体界面附近的Marangoni涡会分裂出二次涡。 关键词：     

Li2O-2B2O3熔体的物性研究

系统测量了四硼酸锂(Li₂Ｏ-２Ｂ_２Ｏ_３)熔体的密度ρ、表面张力γ随着温度的变化规律，实验结果表明在1100K到1500K范围内Li₂Ｏ-２Ｂ_２Ｏ_３高温熔体的密度和表面张力随着温度的升高均线性减小.通过实验数据拟合得出熔体密度与温度关系为ρ(T)=2.574—4.89×１０^－４T，熔点处Li₂Ｏ-２Ｂ_２Ｏ关键词： 功能晶体 四硼酸锂 密度 表面张力     

硅熔体的密度,表面张力和粘度

对硅熔体的基本物理性质，密度、表面张力、粘了新实验结果进行了综述，发现在硅的熔点（约为１４１５℃）以上１５－２０℃的温区内存在明显的变异现象，这些最新实验结果与过去的文献报道值相差甚远，如：密度大２－３％，表面张力小２０－３０％，粘度大４０％，在熔点附近，熔体的密度和表面张力是杂质的敏感量，硅熔点附近物理性质的这些异常变化，认为是由于硅原子结构状态的变化而引起的。     

壁面材质和温度场对熔融硅润湿角的影响

本文建立了毛细模型, 采用微流动两相流水平集法计算了熔融态硅液与壁面的润湿角, 以人造金刚石作为壁面材料的计算结果与实验结果进行比较, 验证了该模型和计算方法的正确性. 在此基础上, 分别选用碳化硅、石墨和人造金刚石作为壁面材料, 探讨了不同壁面材料表面张力和壁面黏附力对润湿角的影响规律. 结果发现, 相同温度下的毛细力作用使得熔融硅液出现起伏上升现象; 润湿角均有不同程度的减小然后增大, 最终趋于稳定; 初始阶段, 由于气/熔融硅液表面张力与气/壁面表面张力之差变化较大, 液面起伏波动较大; 随后趋于稳定上升. 同时发现石墨作为壁面材料时, 以上变化更易趋于稳定. 该研究为熔体中生长晶体硅获得更稳定的生长环境提供了理论依据.     

修正表面张力算法的SPH方法及其实现

在Morris提出的表面张力SPH方法基础上,通过引入CSPM方法对边界法向的计算和曲率的计算进行修正,得到表面张力修正方程组;通过半圆形算例测试方法和Morris方法在边界定位、法向计算和曲率计算等影响表面张力关键因素的求解精度,研究曲率计算中应采用的光滑长度值.模拟初始方形液滴在表面张力作用下的自然变化过程,并与M...     

CO2气、液、固三相饱和态下pVT的计算

本文基于分子聚集理论和硬球引力场模型应用分子热力学方法导出CS-vdW状态方程,应用上述方程计算了CO2气-液和气-固平衡相的饱和态下pVT性质.取得了很满意的结果.本方法的优点是使用简便,可供工程计算使用.     

炸药爆轰产物Jones-Wilkins-Lee状态方程不确定参数

Jones-Wilkins-Lee (JWL)状态方程是一种不显含化学反应、由实验方法确定参数的半经验状态方程, 能比较精确地描述爆轰产物的膨胀驱动做功过程. 在JWL状态方程中有多个未知(不确定)参数需要确定. 传统的确定JWL状态方程参数的方法是“调参数”, 人为因素影响较大, 无法给出参数的不确定性信息. 本文利用贝叶斯分析方法研究了炸药的不确定参数, 该方法能够基于以往的认识、实验和模拟数据标定(calibration)不确定参数. 在本文结果中, 不确定参数的后验分布均值与文献结果相符合, 基于参数标定结果的数值模拟90%置信区间完全包含实验数据. 数值标定结果说明贝叶斯参数标定适用于确定样品炸药的JWL状态方程参数. 特别是, 在本文JWL状态方程参数标定过程中极大地减少了人为因素的影响.     

饱和蒸气密度、焓和蒸发潜热的通用对比态推算式

本文提出了新的饱和蒸气密度的通用对比态推算式,并分别以标准沸点下的蒸发潜热和临界温度与标准沸点温度之差为基准,对蒸发潜热和温度无量纲化导出了工质蒸发潜热通用对比态方程,结合饱和液体焓通用对比态方程导出了饱和蒸气焓通用对比态方程,揭示出饱和蒸气焓通用对比态方程为双变量函数,除有温度变量外还包含有表示物质差异的变量。对多种物质的文献值计算比较,以上方程的总的平均绝对偏差分别为0.43％、0.87％和O.35％。     

亚表面异质缺陷对功能梯度材料表面温度场的影响

基于双曲型热传导方程,采用镜像法和波函数展开法,求解了含亚表面异质圆柱缺陷的半无限功能梯度材料的表面温度场,给出了功能梯度材料中热波散射的一般解.分析了亚表面异质圆柱缺陷的几何参数(如埋藏深度)和热物理参数(如导热系数、热扩散长度、热扩散率及热弛豫时间等)对功能梯度材料表面温度场的影响.温度波由调制的超短脉冲激光在功能梯度材料表面激发,异质圆柱缺陷表面的边界条件为导热边界.研究结果可望为功能梯度材料的红外热波无损检测、导热反问题提供计算方法和参考数据.     

Tensions superficielles d'alliages liquides binaires présentant un caractère dimmiscibilité: Al-Pb,Al-Bi,Al-Sn et Zn-Bi

Experimental measurements of surface tensions of Al-Pb, Al-Bi, Al-Sn, Zn-Pb and Zn-Bi alloys have been performed using two different methods (maximum bubble pressure and sessile drop).The experimental results are compared with those given in the literature. In addition, calculations of surface adsorption are made from Gibbs equation for Al-Pb and Zn-Bi alloys.     

The surface tension of liquid Cu-Fe-Sb alloys

The results of study on the influence of temperature and iron and antimony on the surface tension of liquid ternary Cu-Fe-Sb systems are presented. The measurements were carried out with the sessile drop method, in a broad range of the alloy additions concentration (Fe and Sb). It was demonstrated that the surface tension varies as a linear function of temperature and concentration of iron. It was also demonstrated that antimony, in examined alloys, shows the properties characteristic of a surface-active substance, significantly reducing the surface tension value. The changes of the surface tensions as a function of concentration of antimony were described with the Szyszkowski's equation. Composition of surface layer, enriched with an antimony, was determined basing on the model, which used data regarding properties of binary systems. The surface tension values of Cu-Fe-Sb systems was also computed from model and compared with experimental data. A good agreement was obtained.     

Equilibrium equation of small-size phases and some its applications

The equilibrium equation of small-size phases for a one-component system, taking into account the size dependences of the pressure, temperature, and interface energy at the phase boundaries in the highly dispersed state, is presented. It is shown that the phase-transition and ternary-point temperatures decrease with a decrease in the particle size. Expressions are derived, which relate the surface tensions at the solid-vapor and solid-liquid interfaces (which are difficult to experimentally determine) to the liquid-vapor surface tension and other physical quantities, which can be experimentally determined with high accuracy. There is satisfactory agreement between the obtained results and experimental data.     

用赝势方法计算五种简单金属的Hugoniot曲线

基于本文作者在文献[1]中所导出的冷压P_x,利用德拜固体模型并考虑电子的热压,得到了金属的高温高压状态方程。在与Hugoniot方程联立后,就能算出Hugoniot曲线。本文计算了五种简单金属的Hugoniot曲线。结果表明,在现有实验数据所能达到的范围内,理论计算与实验符合都比较好。 关键词：