CVD金刚石膜的热化学抛光技术

金刚石膜的抛光技术目前已成为影响金刚石膜推广应用的关键技术之一.近年来开发的各种金刚石膜抛光技术都有其各自的优缺点和局限性.基于碳原子扩散的金刚石膜热化学抛光技术因抛光质量好、效率较高、机械损伤小等优点,而具有发展前景.但目前开发的将抛光盘整体加热至高温的热化学抛光方法,存在设备运行复杂、抛光加工成本高等问题.本文综合论述了金刚石膜热化学抛光技术的发展、特点及不同因素对金刚石膜热化学抛光的影响,在此基础上提出了一种稀土金属辅助作用下的金刚石膜超高速抛光新方法.运用扩散理论分析了抛光温度对金刚石膜理论去除率的影响,所得结果与实验较符合.本文提出的超高速抛光方法具有设备简单、可用于金刚石膜的精密抛光等优点.     

稀土氨基酸配合物的相化学及新相的研究

详细研究了使相平衡法完成的43个稀土盐-α-氨基酸-水三元体系相图,讨论了盐的阳离子、抗衡阴离子、氨基酸结构及温度诸因素对相图的影响。在相平衡结果指导下制备了150余种新型固态配合物,研究了它们的IR光谱、反射光谱、UV光谱、FS光谱和拉曼光谱,发现了其中存在的“三分组效应”、“四分组效应”、“电子云扩大效应”（Nephelanxetic effect)、“Oddo-Harkins规律”。分析了配合物的热分解机制。在详细比较已有稀土氨基酸配合物晶体结构的基础上,提出了预测系统配合物晶体结构数据的方法。使用RBC-1型转动弹量热计测定了几个系列配合物恒容燃烧能,计算了它们的标准燃烧焓和标准生成焓,同时发现了其中的“三分组效应”和“四分组效应”。     

热动力学研究的新进展

根据变化过程的放（吸）热速率研究过程动力学规律并融热化学与化学动力学于一体的分支学科称为热动力学。本文回顾了国内外学者在各种量热体系中研究热动力学的进展情况，着重介绍了最近五年中热动力学在化学反应、酶促反应和生物代谢过程研究中的应用，并预测了热动力学在未来十年中的发展趋势。     

高超声速三维热化学非平衡电离流动计算研究

研究发展了一种计算高超声速三维热化学非平衡电离流动的数值方法。真实气体热力学状态是通过平动-转动温度和电子-振动温度来模拟。对零攻角轴对称钝锥体和有攻角钝锥体的高超声速电离流动,采用隐式有限体积法NND格式,数值求解NS方程。     

高超声速非平衡流动-辐射特性数值模拟研究

飞行器高超声速飞行过程中所承受对流加热和辐射加热可能具有相当的量级,因此合理准确预测气动加热需要将二者进行综合考虑.文章发展了具有非玻尔兹曼电子能级分布和振动能级分布的高温空气碰撞辐射模型,并耦合一维激波后流动方程计算不同飞行条件下激波后的非平衡流动特性,采用逐线辐射输运模型计算获得激波后非平衡辐射特性、辐射强度和辐射输运通量,深入比较分析了不同飞行高度和马赫数对非平衡流动和辐射输运过程的影响.计算结果表明对于高空高马赫飞行条件,其波后流动存在显著的热力学非平衡、化学非平衡和能级非平衡特征,在近激波区域高振动能级和原子高束缚电子激发态明显低于玻尔兹曼分布.在高空高马赫条件下真空紫外辐射占据主导地位,主要是由高能原子束缚-束缚跃迁造成的.随着高度和马赫数的下降,激波层内气体解离和电离程度降低,原子辐射贡献下降,分子辐射贡献增加,导致红外、可见光和紫外波段的辐射输运增强,真空紫外辐射输运过程减弱.     

高温热化学非平衡气动热试验与仿真技术研究进展

临近空间新型飞行器向全空域、更高马赫数发展,面临的气动热环境会越发恶劣,高温流场气动热预测技术是该类飞行器发展的关键技术之一.高超声速气流通过激波压缩或黏性阻滞减速,分子动能转化为内能,产生了高温.高温引起体分子振动、电子激发,伴随离解、电离反应等一系列复杂气动物理现象,其流场气动热预测面临诸多挑战.文章对高温热化学非平衡气动热预测技术的发展情况进行了分析探讨.首先,阐述了国内外高温气动热地面试验技术的发展历程,重点介绍分析了气动热风洞试验设备的模拟能力及目前试验测试技术的研究水平;然后,调研和讨论了高温气动热数值模拟研究现状,分别从热化学模型、辐射输运和壁面催化/烧蚀等多个角度探讨了热化学非平衡流场气动热数值模拟规律;最后,对气动热预测技术的发展趋势进行了讨论,提出了高温气动热试验与仿真技术后续应重点解决的问题.     

非结构网格热化学非平衡辐射流场数值计算

针对三维热化学非平衡辐射流场设计了基于非结构网格的数值计算方法. 根据原子分子光谱理论逐条计算了100$\sim$1\,500\,nm间N, O, N$^{ + }$, O$^{ + }$的谱线以及N计算流体力学; 辐射; 热化学非平衡; 非结构网格; 有限体积法针对三维热化学非平衡辐射流场设计了基于非结构网格的数值计算方法.根据原子分子光谱理论逐条计算了100～1 500nm间N,O,N+,O+的谱线以及N2,O2,NO,N+2等分子的10个谱带,特别分析了NO的β'带,γ'带,δ带和ε带的辐射特性.采用耦合辐射的双温模型计算热化学非平衡流场,辐射源项通过直接求解辐射输运方程RTE(radiative transport equation)获得.在空间和方向上分别离散后,利用有限体积法求解不同方向上的辐射输运方程.计算得出了再入飞行器前驻点的辐射强度分布.采用该数值方法计算了MUSES-C模型在速度为11.6km/s时的绕流流场及前驻点处的辐射热流密度.并通过对比分析了热辐射对流场的影响.     

中低温太阳能-甲醇重整互补供能系统动力学提升与系统优化

本文考察了中低温-甲醇重整互补制氢及其与高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)结合的中低温太阳能-甲醇重整互补发电系统,并分析、优化了两供能系统的性能.从动力学性能优化角度,研发了一种适用于甲醇重整制氢反应的新型复合金属氧化物纳米催化剂,并测试了不同反应物体积流量与反应温度下的催化剂性能.基于动力学实验结果,模拟了...     

抗坏血酸钙配合物的热化学研究

抗坏血钙含有人体需要的重要元素钙,同时又含还原性物质抗坏血酸,是食品中钙的优良添加剂和抗氧剂、保鲜剂[1-2]。由于抗坏血钙在食品工业中具有多种用途,从而引起了许多研究者的关注[3-4]。但大多是关于配合物合成与应用的,而对其热化学性质的研究未见文献报道,为了填补这类重     

交叉脱氢偶联反应构建碳-碳键的可替代策略

交叉脱氢偶联(CDC)反应是一种直接、有效的形成碳-碳键的方法.这些反应通常在溶液体系中经外界加热搅拌进行.随着新型合成方法的发展,目前实验室中可用于促进CDC反应的替代技术,如光化学、电化学和机械化学技术迅速兴起,这些方法作为传统热化学法的完美补充,为碳-碳键的构建提供了绿色、高效的策略.对比综述了相同或相似底物参与...