物理学咬文嚼字之五十二 Alloy成就人类历史

Alloy,和ally同源,结合的意思,汉译合金.Alloy不一定含有金属元素或是金属性的.合金成就了人类的历史.关于合金有许多未解之谜.     

不同应变率下PC,ABS和PC/ABS合金拉伸变形行为研究

采用实验方法研究了PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)和PC/ABS合金(PC与ABS共混率为80∶20,60∶40,50∶50和40∶60),在不同应变率条件下的拉伸变形行为.采用MTS-810万能材料试验机和分离式Hopkinson拉杆实验系统分别进行了PC,ABS和PC/ABS合金室温条件下的准静态和冲击拉伸实验,得到了上述材料在不同应变率条件下的真应力-真应变曲线;通过对其变形特点的详细分析,讨论了应变率和ABS含量对拉伸变形的影响,并且给出了10-4s-1～103s-1应变率范围内屈服应力与应变率的线性关系式.     

前沿领域综述–多孔介质强制对流换热研究进展

多孔介质的强制对流换热主要涉及渗流、对流换热、热弥散和热辐射等方面的内容, 文中对这个几个方面的国内外研究进展和发展趋势进行了逐一综述. 同时对主要理论模型、实验研究和经验关联式进行了分类整理, 总结了它们的特点、适用范围和局限性, 并对主要研究成果进行了对比分析, 指出了将来进一步研究的方向和难点所在. 而且通过简化计算得到高温多孔介质冷却过程何时需要考虑辐射换热. 所有这些对多孔介质的理论研究和工程应用都具有指导性的意义. 关键词： 多孔介质 对流换热 渗流 热弥散     

哈斯勒合金Ni45Co5Mn37In13的磁场诱导马氏体相变和反磁热效应研究

通过结构和磁性测量,对Ni45Co5Mn37In13多晶样品的马氏体相变性质进行了系统研究,发现Co原子的间隙掺杂能够提高三元合金奥氏体相与马氏体相之间的磁化强度差异(ΔM).以此为基础,结合基本热力学理论,总结了计算驱动完整马氏体相变所对应临界磁场在热力学上的一般表达式,并结合Ni45Co5Mn37In13的实验结果对该表达式进行了基本讨论,充分证明了磁场诱导马氏体相变不仅与该类合金两相之间的ΔM有关,而且还依赖于合金在相变过程的温度跨度与热滞后.此外,计算了Ni45Co5Mn37In13合金在磁场诱导马氏体相变过程中的反磁热效应.结果表明,该合金的饱和等温熵变约为27J/kg K.而且保持在一个非常宽的温度跨度内,以至于样品在50kOe磁场改变下的磁制冷量已经达到了约340J/kg.     

Heusler合金Fe2CrGa的磁性与结构

采用KKR-CPA-LDA方法研究了不同混乱占位时Fe₂CrGa合金基态的电子结构和磁结构. 基态能量表明Fe₂CrGa合金更倾向于形成Hg₂CuTi型有序结构,而不是L2₁结构. 能态密度(DOS)分析进一步揭示受晶体场影响的磁性原子内部交换作用是使Fe₂CrGa合金形成 Hg₂CuTi型有序结构的主要原因.测量了不同热处理所得Fe₂CrGa合金的居里温度和分子磁矩, 发现原子占位有序化可以在137K温度范围内调控合金的居里温度.分子磁矩随有序化占位也有相应变化, 分布在2.28μ_B/f.u.—2.48μ_B/f.u.之间.理论计算和实验对比可证明Fe₂CrGa合金是Hg₂CuTi型Heusler合金.     

液态Ga-In合金中的团簇分离现象

与以往试验及模拟计算方法不同,文章利用从头计算分子动力学研究了液态Ga, In及Ga-In合金的偏结构. 发现合金偏双体相关函数gGaGa(r), gInIn(r)的第一峰的位置分别与液态纯Ga和纯In的第一峰 位置接近, gGaIn(r)第一峰位置大于纯Ga和纯In第一峰位置的平均值,说明液态Ga-In合金中异类原子 呈现排斥倾向, Ga-Ga, In-In团簇更容易出现.在纯Ga, 纯In中占据最高含量的1311键对在液态合金中占主导 地位,说明Ga-Ga, In-In团簇共存于液态Ga-In合金中. Voronoi多面体分析发现,随着In含量的增加, 在Ga_100-xIn_x(30 ≤x≤qslant 50 at.% ) 区域内, Ga原子周围主配位数出现突变,由12降为10,证明Ga-Ga和In-In团簇倾向于分离.该研究结果不同于 通常的微观不均匀模型,揭示了液态Ga-In合金中团簇分离的机制.     

以最大原子密度定义合金相中的第一近邻团簇

本文提出利用不同壳层所包含的径向原子密度, 即单位体积内的原子个数随着径向的分布, 来方便而精确地定义团簇, 即具有最大径向原子密度的且表面呈现三角密堆结构的完整壳层为第一近邻团簇. 最后以Al-Ni-Zr合金相为例说明了该方法的合理性与适用性, 及此方法所定义的团簇与非晶形成的关系.     

铁基Heusler合金Fe2Co1-xCrxSi的结构、磁性和输运性质的研究

基于多种实验手段和能带计算的方法, 对四元合金Fe₂Co_1-xCr_xSi的晶体结构、 磁性、输运性质及能带结构进行了研究. 研究发现, 随着Cr的增加, 合金Fe₂Co_1-xCr_xSi保持了高度有序结构, 逐渐从Hg₂CuTi结构的Fe₂CoSi 过渡到L2₁结构的Fe₂CrSi; 由于次晶格网络的破坏, 居里温度逐渐下降; 系列合金的分子磁矩呈现线性下降, 符合半金属特性; 剩余电阻比率与原子占位有序程度密切相关, 呈现两端大、 中间小的特点. 在Cr替代Co的过程中, 材料半金属能隙逐渐打开, 表现半金属特征. 同时费米能级从Fe₂CoSi半金属能隙的价带顶上移至Fe₂CrSi能隙的导带底. 最大的能隙宽度出现在x= 0.75处, 这表明四元合金有可能成为具有更高自旋极化率和更强抗干扰能力的自旋电子学材料.     

热压制备(AgSbTe2)100-x-(GeTe)x合金的热电性能

以Pb粉、Te粉、Ag粉、Ge粉为原材料,在真空气氛下合成(AgSbTe₂)_100-x-(GeTe)_x (x=80---90) (TAGS)合金热电材料, X射线衍射(XRD)分析表明,热压烧结后合金具有低温菱形结构. 通过热压烧结法将TAGS粉末制备成块体材料,运用XRD和扫描电子显微镜对材料的物相成分、 晶体结构和形貌进行了表征.采用直流四探针法测定样品的电导率,当样品两端的温差为1---4℃ 的情况下测量Seebeck系数.通过材料热电性能测试,研究了30---500℃温度范围内不同组分 样品性能参数的变化.结果表明,所制备的TAGS热电材料具有纳米结构, 其性能随着组分的变化而变化, TAGS-80具有较好的热电性能,在530℃时具有最高热电优值(ZT=1.80).     

带有扰动非线性源的多孔介质方程的近似泛函分离变量

讨论了带有扰动非线性源的多孔介质方程的近似泛函分离变量问题. 给出了该类方程容许近似泛函分离变量解的完全分类. 举例阐述了近似泛函分离变量解的求解步骤,获得了分类方程的近似泛函分离变量解.