分子动力学模拟冲击波加载下CL-20/BTF共晶的分解

本文采用Reax FF-lg分子反应性力场研究了六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)和苯并三氧化呋咱(BTF)形成的共晶在冲击波加载下的反应情况。结果发现:冲击波速度为Us=9 km·s-1时,含能分子快速分解。冲击加载在不同方向上时,分解速率不同,冲击波沿X轴方向时分解最快。反应早期主要是N-NO2键的断裂,生成NO2。较大分子质量的团簇会出现在反应前期,随着反应的进行团簇数量增加。整个模拟过程中,主要产物N2的数目有较大波动,28 ps达最大值。冲击波速度对反应后期的影响较小。     

Sn—Pb共晶钎料合金的Bodner—Partom本构方程

采用Ｂｏｄｎｅｒ－Ｐａｒｔｏｍ粘塑性本构理论研究了Ｓｎ－Ｐｂ共晶合金的本构方程。在应变速率１０－５—１０－２Ｓ－１、温度为－５５—１２５℃的外部变量范围内进行了单轴拉伸和稳态蠕变数值模拟，结果与实验吻合良好。同时讨论了该本构方程用于ＳＭＴ焊点热循环寿命预测的实际意义。     

4GPa超高压凝固Mg-6Zn-3Y合金的凝固组织及相分析

利用X射线衍射仪、扫描电镜并配合能谱分析研究了Mg-6Zn-3Y合金4 GPa超高压凝固组织.结果表明:在4 GPa超高压条件下凝固时,实验合金的凝固组织得到显著细化,基体α-Mg相的晶格间距有所减小;Zn在基体α-Mg中溶解度大幅提高,Y不溶于基体α-Mg;实验合金凝固组织中出现呈对称性的四瓣或六瓣花的初晶Y固溶体,该初晶花瓣形貌完整、尺寸较大,显示其充分自由生长;先发生的共晶反应的共晶组织为成“簇”分布的共晶团,共晶相呈点状或棒状;后发生的共晶反应的组织为离异共晶.超高压凝固显著地改变了实验合金的凝固过程.     

阿德福韦酯糖精共晶形成的热力学

测定不同温度下阿德福韦酯(AD)在系列浓度糖精(SAC)乙醇溶液中的溶解度及AD在恒温下系列浓度糖精水溶液中的溶解度, 研究AD-SAC共晶形成的热力学, 得到了共晶的溶度积(K_sp)、络合常数(K₁₁)及反应自由能(ΔG⁰)等热力学参数, 建立了不同温度下的AD-SAC-乙醇三相图. 结果表明: 在乙醇中, 温度对K_sp和K₁₁有极显著性影响(P<0.01), 随着温度的降低, K_sp逐渐减小, K₁₁增大, 共晶的溶解为吸热过程, 共晶的形成为吸热的自发过程, 温度的下降有利于增加AD与SAC在乙醇中的络合效应. AD在SAC水溶液中的溶解度随SAC浓度的升高呈现三阶段特征, 先线性增长至平台区后再倒数下降.     

CL20-TNT共晶高温热解的ReaxFF/lg反应力场分子动力学模拟

ReaxFF/lg势函数是在ReaxFF的基础上增加了对范德华引力的描述, 因此可以更好地用于描述晶体密度和结构, 而含能材料密度很大程度上影响着爆轰的宏观性质(如爆速、反应区宽度、能量输出结构等). 本文采用ReaxFF/lg反应力场分析了高温条件下凝聚相CL20-TNT共晶的初始分解情况, 并通过简单的指数函数拟合势能演化曲线获得了平衡和诱导期以及整体反应时间, 随后通过反应速率方程得到了共晶热解的活化能E_a (185.052 kJ/mol). CL20-TNT共晶热解过程中CL20分子均在TNT之前分解完毕, 并且随着温度的升高, TNT的分解速率明显加快, 温度越高二者完全分解所需的时间越接近. 有限时间步长下的产物识别分析显示主要产物为NO₂, NO, CO₂, N₂, H₂O, HON, HNO₃. NO₂是C–NO₂和N–NO₂键均裂共同贡献的结果, 其产量快速地增加, 达到峰值后开始减少, 此过程伴随着NO₂参与其他反应使得NO₂中的N原子进入到其他的含N 分子中. 次要产物主要为CO, N₂O, N₂O₅, CHO. N₂O具有很强的氧化能力, 使其分布有着剧烈的波动特征. 关键词： 共晶结构 高温热解 ReaxFF/lg 势函数 分子动力学     

高生长速度条件下的“层片↔棒状”共晶转变机理研究

低速生长条件下, 共晶“层片↔棒状”转变只由两相的体积分数控制. 高速情况下, 这种转变有时亦发生, 其转变机理不清楚. 本文应用竞争生长准则, 结合高速生长条件下层片共晶和棒状共晶生长模型研究了生长速度引起的“层片↔棒状”转变机理. 结果显示: 体积分数在临界值附近很小的范围内, 生长速度和溶质配分系数的增大可引起“棒状→ 层片”共晶转变; 而当体积分数远离临界值时, 转变不发生. 生长速度名义上引起“层片↔棒状”共晶转变实际上是由生长速度变化引起的体积分数的变化导致的. 关键词： “层片↔棒状”共晶转变 竞争生长 生长速度 体积分数     

金锡共晶互连对HP-LED光热性能的改善

随着功率型LED(HP-LED)对散热的要求越来越高,传统导电银胶越来越难以满足LED的高散热要求。虽然共晶互连工艺是微电子领域中的一种有效的散热互连方法,但是由于LED的特殊性,该工艺在LED互连封装中的性能改善研究还比较少。本文对金锡共晶互连、锡膏互连和银胶互连的3种LED器件分别进行了光学、热学以及剪切力等方面的测试分析研究,结果表明:底部与顶部同时加热的金锡共晶工艺互连的LED器件可以有效地改善仅底部加热共晶互连层中的空洞缺陷,在1 000 mA电流条件下,相对于锡膏、银胶互连的LED器件具有较低的热阻、较稳定的峰值波长偏移、较强的互连层剪切力等性能。金锡共晶互连工艺是一种可以有效改善大功率LED散热及互连强度的方法。     

异烟肼-烟酰胺-丁二酸三元共晶的振动光谱检测与分析

药物共晶是指将活性药物成分(API)与共晶形成物以非共价键的形式组合在一起,形成具有特殊晶胞结构的晶体。共晶可以在不改变API药理性质的情况下有效改善其理化性质,近年来被大量报道。三元共晶指由三种组分构成的晶体,相较于传统的二元共晶,三种组分形成的结构更加复杂,分子间的氢键形式更加多样,合成和分析的难度都大大提高。采用溶剂蒸发法制备了异烟肼-烟酰胺-丁二酸三元共晶,并通过太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)对其进行定性分析,证实了可以通过此种方法制备共晶。同时为研究共晶中的氢键合成元形式,结合密度泛函理论(DFT)对共晶中可能的氢键形式进行了模拟,模拟结果与实验结果较为吻合。在此基础上,对三元共晶的氢键合成元形式和振动模式进行了分析。     

三维多相场数值模拟共晶CBr4-C2Cl6合金在不同抽拉速度下的形态选择

利用KKSO多相场模型对定向凝固共晶CBr₄-C₂Cl₆合金的三维恒速及变速生长过程进行了研究,再现了不同抽拉速度下共晶形态演化及选择过程,建立了形态选择图,研究了变速过程的界面平均生长速度及界面平均过冷度的变化.结果表明,变速前后的形态选择与恒速下的形态选择一致;变速过程的形态演变、界面平均生长速度和界面平均过冷度的变化均产生滞后效应;界面平均生长速度和界面平均过冷度之间的关系与理论结果符合较好. 关键词： 多相场模型 共晶生长 抽拉速度     

Cr3+掺杂Al2O3-YAG共晶的生长及光谱性能研究

采用光学浮区法成功地生长出了质量良好的共晶.通过XRD分析,确认了共晶组成中仅含有Al2O3和YAG两种晶相,发现随着Cr的掺入,两相的晶胞参数相对于纯单晶略有增大.通过SEM观察发现共晶组织中两种晶相无序交错排布,共晶间距约10 μm左右.测量了室温下掺Cr共晶的吸收光谱、激发光谱和发射光谱.在402nm和556nm的激发波长下,共晶的发射谱均表现出了较好的R线发射,并在掺杂浓度达到0.4 wt;时达到极大值.其激发谱与吸收谱峰位基本一致,说明从激发态向基态跃迁时,发生无辐射跃迁的概率很小.通过与两种单晶的光谱的对比,确认进入Al2O3中八面体的Cr3+在共晶的光谱性质中起主要作用.