三组分体系相图教学实验——微乳的制备*

为了让三组分体系相图的教学紧跟学科发展前沿,设计了一个研究型综合性实验——微乳的制备。实验以油酸乙酯为油相、吐温-80和乙醇质量比为3∶1的混合体系为乳化剂相,蒸馏水为水相,采用水滴定和油滴定结合的方法绘制了拟三元相图。通过电导率法对微乳3种类型的转变点进行了初判,按照电导率实验结果制备了3种不同类型的微乳样品,并利用染色法、黏度法和光散射法对微乳的物理化学性状进行了表征。通过实验,可以使学生获得分散体系的前沿知识,有利于创新人才的培养。     

氮化硅新相P6和P6＇的理论研究：一种研究陶瓷材料的新工具

在原子尺度上构建模型,采用密度泛函理论结合准谐波近似研究了氮化硅新相（P6和P6＇相）的点阵常数、弹性常数和弹性模量. 并使用β-Si3N4作基准材料来测试计算结果的准确性. 研究发现β-Si3N4的晶胞常数和弹性常数与实验值吻合相当好. 研究了P6和P6＇相在30～55 GPa的各向异性因子、脆性和力学稳定性,结果表明两相属于金属性和脆性材料,且晶体的脆性和各向异性都随着压强的升高而增大. β相在40 GPa和300 K时会转变成P6＇相. 当压强继续升高到53．2GPa时,P6＇相又转化成δ相．同时研究了氮化硅的热容、体积和体模量等性质随温度的变化规律．     

添加剂对PVDF相转化过程及膜孔结构的影响

研究了PVP、PEG及LiCl 3种成孔添加剂下PVDF DMAc H2 O 添加剂体系的成膜机理 .无论那种添加剂的铸膜液相转换成膜过程中都存在凝胶分相和液液分相两种相变方式 ,在 30～ 6 0℃时凝胶分相在较低的非溶剂浓度下先于液液分相发生 ,LiCl作为添加剂较PEG、PVP对铸膜液有较强的致凝胶作用 ,成膜过程中凝胶分相段时间依PVP、PEG、LiCl的顺序延长 ,导致液液分相初始分相点处聚合物浓度增大 ,阻止了大孔结构的充分发展 .制得的膜依PVP、PEG、LiCl的顺序有效孔隙率和通量降低 ,结晶度升高 .以LiCl为添加剂制得的膜几乎不改变PVDF膜的疏水性 ,而以PVP或PEG为添加剂的膜隔水压差降低约 2 0kPa .     

LiCaBO3的合成和LiBO2-CaO二元体系相图

某些无水硼酸盐具有熔点高、耐潮解、损伤阈值高、光学透过波段好等优点,在材料科学领域中一直受到人们的注视。陈创天等首次得到新型紫外倍频材料—低温相偏硼酸钡。之后,又合成了具有倍频效应的晶体材料α-LiCdBO_3。     

二元六相(n+4)多体系的八点直线网图——Ⅱ.由物理实在网理论推导

本文由物理实在网理论直接从一点直线网出发导出了二元六相(n+4)多体系的八点直线网,共31个。这一结果同由封闭网理论导出的结果相同,表明过去关于二元六相多体系仅有一个八点直线网并仅对应于一张八点直线网图的结论是错误的。     

LSmn系列表面化学性质与胶束化作用

通过表面张力的测定, 研究了十二烷基聚氧乙烯聚氧丙烯醚(LSmn)系列表面活性剂LS36、LS45、LS54在溶液表面吸附和形成胶束的热力学函数随温度的变化. 给出了它们在水溶液中的二组分相图.结果表明, LS36、LS45、LS54的表面活性都较高. 在25～50 ℃范围内, 临界胶束浓度(cmc)和平衡表面张力分别在4.44×10－6～17.3×10－6 mol•L－1和30.1～33.5 mN•m－1之间, 表面吸附和形成胶束的自由能分别在－40.0～－49.5 kJ•mol－1和－27.2～－33.1 kJ•mol－1之间.不论是在溶液表面吸附还是形成胶束均为熵驱动过程.其中LS36由于含具有亲水能力较强的聚氧乙烯基团(EO)成分较低, 因此不论其浊点还是其表面吸附和形成胶束的热力学函数均与LS45、LS54具有较大差异.     

SiO2-Al2O3-MgO系煤矿废弃物泡沫隔热陶瓷的制备研究

以煤矿废弃物煤矸石和煤炭伴生页岩为主要原材料,抛光渣为造孔剂、滑石为助熔剂,制备泡沫隔热陶瓷.借鉴三元相图分析方法,研究原材料化学组成配比对泡沫隔热陶瓷物理性能的影响,并优化其组成配比.研究表明,当控制SiO2-Al2O3-MgO系统的SiO2为71.7;～72.8;、Al2 O3为16;～16.5;和MgO为11.2;～12.4;范围内时,泡沫隔热陶瓷的孔隙率大于70;,吸水率小于0.25;,抗压强度大于12 MPa.     

参外联合激励下的簇发振荡及其机理

当周期激励频率远小于系统固有频率时,会存在快慢耦合效应,与单项激励不同,参外联合激励不仅会导致快子系统平衡曲线和分岔行为的复杂化,也会产生一些特殊的非线性现象,为此,本文以两耦合Hodgkin-Huxley细胞模型为例,引入周期参外联合激励,探讨在频域不同尺度耦合时该系统的簇发振荡的特点及其分岔机制．通过建立相应的快慢子系统,得到慢变参数变化下的快子系统的各种分岔模式以及相应的分岔行为,结合转换相图,揭示耦合系统随激励幅值变化时的动力学行为及其机理．研究表明,在激励幅值较小时,系统表现为概周期振荡,两频率分别近似于快子系统平衡曲线由Hopf分岔引起的两稳定极限环的振荡频率．概周期解随激励幅值的增加进入簇发振荡,导致这些簇发振荡的主要原因是在慢变参数变化的部分区间内,存在唯一稳定的平衡曲线,使得系统的轨迹逐渐趋向该平衡曲线,产生沉寂态,并随着慢变参数的变化,由分岔进入激发态．同时,快子系统中参与簇发振荡的稳定吸引子随激励幅值的变化也会不同,导致不同形式的簇发振荡．另外,与单项激励下的情形不同,联合激励时快子系统的部分稳定吸引子掩埋在其它稳定吸引子内,从而失去对簇发振荡的影响．     

Phase-field simulation of dendritic growth in a binary alloy with thermodynamics data

This paper simulates the dendrite growth process during non-isothermal solidification in the Al-Cu binary alloy by using the phase-field model. The heat transfer equation is solved simultaneously. The thermodynamic and kinetic parameters are directly obtained from existing database by using the Calculation of Phase Diagram （CALPHAD） method. The effects of the latent heat and undercooling on the dendrite growth, solute and temperature profile during the solidification of binary alloy are investigated. The results indicate that the dendrite growing morphologies could be simulated realistically by linking the phase-field method to CALPHAD. The secondary arms of solidification dendritic are better developed with the increase of undercooling. Correspondingly, the tip speed and the solute segregation in solid-liquid interface increase, but the tip radius decreases.