关于摩擦力问题中常见的误区分析

摩擦力历来是高中物理教学中的难点,也是高考的必考点,笔者就多年物理教学经验总结出关于摩擦力知识点学习中的一些误区．     

超声喷雾法制备掺Zn和未掺Zn α-Fe_2O_3薄膜的研究

使用自制的超声雾化热裂解设备(UPS)成功地制备了掺Zn和未掺Zn的α-Fe2O3薄膜,并对其光电特性进行了较为系统的研究.XRD结果证实了所获得的薄膜为α- Fe2O3,AFM测试结果表明:薄膜致密,晶粒成沟壑状地生长,粒径在0.1 μm到0.2 μm之间.紫外-可见光谱实验发现Zn掺杂的α-Fe2O3薄膜吸收发生了"红移",带隙发生变化.XRD分析也证实Zn掺杂对Fe2O3的晶体结构有影响.Mott-Schottky测试的结果获得了UPS制备的n型α-Fe2O3薄膜的导带、价带电位,而Zn掺杂α-Fe2O3薄膜的导电类型由n-型转变为p-型,且它的价带、价带电位能够更适合氢和氧的析出.这说明了自制的UPS设备可以用于太阳光水解制氢半导体薄膜材料的制备.     

重庆武隆鸡尾山危岩体形成与崩塌成因分析

鸡尾山事件是一次巨型滑移式岩体崩塌（体积大于100×10⁴m³）,也是一次特大型地质灾害（死亡/失踪人数超过30人）。鸡尾山层状石灰岩地质结构、近南北向和近东西向裂隙组合以及软弱夹层的存在是山体开裂滑移的物质结构基础。长期的降雨渗流和岩溶作用使软层强度弱化、裂隙带扩大是层状山体易于拉开的前提。类比分析认为,鸡尾山地形上高陡临空、山下铁矿大面积采空形成的“悬板张拉效应”是山体拉裂形成大规模危岩体的主要原因。视滑力分析计算得出,层状岩体向外的视滑力是逐渐克服危岩体底面摩擦力和前缘抗剪力,使危岩体蠕滑发展成崩塌的主要驱动力。鸡尾山崩塌灾害是铁矿采空和视滑力共同主导作用下的一个“山体拉裂～弱面蠕滑～剪出崩塌～碎屑流冲击～灾难形成”的链式反应过程。文章为应急管理决策解释了此次事件的动力来源问题,也为类似事件应急响应技术支撑提供了一种简便方法。     

热液体动力扭带清洗动力学及其工程应用

为了解决传统扭带存在自转动力矩弱和传热强化幅度低的问题,研究入口反旋斜齿扭带的动力学理论,方法是将总动力矩分解为虚拟的光滑扭带动力矩和虚拟光滑扭带下的螺旋液流对斜齿的冲推力矩之和,运用动量矩定理分析建立了动力矩计算式．以此式指导结构优化和工程应用,使自转动力矩和传热系数均比传统扭带有了成倍提高,设备总阻力仍然在工程许可范围内,成为可以广泛应用于较低流速下自动清洗防垢与高效强化传热的新元件．     

原子氧与紫外综合辐照下Kapton/Al结构变化

在激光源原子氧地面模拟设备中对Kapton/Al薄膜二次表面镜进行了原子氧与紫外综合辐照实验,研究了Kapton/Al薄膜质量及太阳吸收比的变化,重点关注了实验前后Kapton/Al薄膜表面结构及成份的改变。结果表明:Kapton/Al薄膜二次表面镜的质量随辐照时间的增加逐渐减小,太阳吸收比的变化趋势与之相反,随辐照时间的增加逐渐增大;综合辐照后Kapton/Al薄膜表面主要官能团数量呈下降趋势;综合辐照过程中材料表面C-C键、C-N键的破坏及在原子氧和紫外环境中重新结合成新的化学结构是造成Kapton/Al薄膜性能退化的主要微观机制,气体小分子的挥发是造成Kapton/Al薄膜质量损失的主要原因。     

自转清洗包塑钢丝螺旋的流体动力学优化设计研究

通过传热管内自转清洗钢丝螺旋的动力学理论研究, 得到自转动力矩的理论计算式:动力矩大小与钢丝直径d、螺旋角的sin2α、螺旋外径D²、流速u²、液体密度ρ成正比. 理论计算式与单管流体动力学实验研究结果完全一致. 因此, 该计算式可以作为自转清洗钢丝螺旋结构优化设计和工程应用优化设计的理论基础. 虽然包塑钢丝较粗, 但是流体阻力实验研究结果表明仍然在一般工程的许可范围内.     

多域最小负载算法——Internet环境中的一种任务调度算法

提出了一种基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ环境的任务调度算法——多域最小负载算法．该算法使用多层调度策略实现可扩展性,以对应Ｉｎｔｅｒｎｅｔ数目巨大的网络和计算机,同时针对Ｉｎｔｅｒｎｅｔ环境下任务远程执行的通讯开销不能再被忽略以及存在消息传递的延迟等问题,提出了相应的解决办法．仿真的结果表明相对其它算法,多域最小负载算法有较佳的性能．     

《线性代数》内容的关联性研究

《线性代数》学科知识点关联性强、相互交叉相互引证的情况比较多.清晰把握知识点之间的关系成为有效教学的重要前提.本文通过建构知识点关联层次图,试图理顺知识点关系、把握好内容格局,并结合教学经验提出一种教学时序.     

铈锆固溶体的水热晶化及抛光性能

以混合氢氧化物固体粉末为前驱体,在一定水热处理温度和时间条件下制备了纳米级的CexZr1-xO2固溶体。XRD分析表明：焙烧前后的固溶体均与面心立方的CeO2的特征峰相符合,说明固溶体属于立方晶系;TEM分析表明：600℃焙烧后的粉体与焙烧前相比,晶界明显,晶型呈立方形;在一定水热处理时间条件下,不同的处理温度对样品的失重率影响较大,在180℃以下时,前驱体晶化不完全,且出现单斜相和四方相的ZrO2,这为水热法制备CexZr1-xO2固溶体的晶化机理研究提供一定的借鉴。经800℃焙烧1．5h的粉体对光学玻璃有较好的抛光性能。相对高温制备样品其焙烧温度低200℃以上,并省去了后期处理过程。     

碳纳米管从硅基板上剥离的拉伸分子动力学模拟研究

采用拉伸分子动力学方法研究了单壁碳纳米管(8, 8)在室温下从硅基板上被剥离的过程.当碳纳米管(CNT)在硅基底上被剥离时, 剥离距离和理想弹簧所测平均剥离力之间呈现一定规律的关系曲线,并出现了较大的正、负峰值. 比较了不同剥离速度下的平均剥离力,并拟合了其峰值与速度的关系. 拉伸分子动力学模拟结果显示,所需剥离力的最大值与速度之间呈现一定的线性关系, 模拟结果同生物物理学上类似的剥离实验结果符合较好,但相比于高分子, CNT和硅(Si)组成的界面吸附性能更强.讨论了碳纳米管长度、 半径及缺陷对剥离过程的影响,研究表明:所需最大的剥离力与CNT的长度无关, 但随CNT半径的增加,需要的最大剥离力线性增加; 5-7-7-5缺陷对剥离力最大值影响较小,而半径变化缺陷会削减最大剥离力. 在原子尺度对未来的试验进行了理论预测,为碳纳米管在硅微电子工业中的应用提供了理论基础.