研究表面光学和热学特性的一种新方法——光热位移光谱

本文介绍研究固体、表面及薄膜的光学和热学特性的一种十分灵敏的探测技术。这一探测技术——光热位移光谱,是基于对样品表面吸收电磁辐射后所引起的热膨胀的测量。本技术亦适用于那些要求高真空和温度变化范围较大条件的实验研究工作。这种光谱技术还能将面吸收和体吸收很好的区分开来,入射功率面的吸收的测量能达到αl=10^-6/W.     

金属Cu的电子结构和物理性质

本文介绍一种以单原子状态代替单电子状态和以多原子相互作用的势能函数代替Schrodinger方程的方法,以便对金属和合金的结构和性质进行系统的分析。纯金属的原子状态可由若干遵守Pauli不相容原理的基本原子态组成,通过自洽方法确定金属Cu的电子结构是(3d_n)^4.89(3d_c)^4.77(4s_f)^1.34.与这种电子结构相应的多种性质理论值,如晶格常数、结合能、体弹性模量和热膨胀系数随温度的变化都与实验值符合很好。     

二维硬盘系统相变潜热和热膨胀系数的数值计算

 用文献[1]的数值方法，计算了二维硬盘系统的相变潜热河热膨胀系数。     

光学薄膜热膨胀系数的研究

光热位移偏转技术结合横向光热偏转技术可用于研究薄膜样品的热膨胀系数.本文以SiO_2、TiO_2、ZrO_2、MgF_2、ThF4等单层光学薄膜为例.报道相关的实验方法及实验结果.     

纤锌矿GaN外延层薄膜热膨胀行为的变温Raman散射研究

本文对纤锌矿结构GaN外延层薄膜的热膨胀行为进行了研究,结合热膨胀系数的物理意义与变温Raman散射时声子频移的变化规律,研究了热膨胀系数与变温Raman散射之间的关系.结果表明:通过测量Raman声子E_2(high),A_1(TO)和E_1(TO)频移与温度之间的线性关系,结合相应声子Gruneisen参数的涵义,可对纤锌矿结构GaN外延层薄膜在一定温度范围内的热膨胀系数进行测量.本文提供了一种表征纤锌矿结构GaN外延层薄膜热膨胀行为的有效方法,为进一步研究III族氮化物外延层薄膜在生长过程中热膨胀系数的匹配、降低外延层薄膜中的位错密度并提高发光二极管的发光效率提供了理论依据.     

复合材料成形过程中模具-构件作用的一种表征方法

利用光纤Bragg(布拉格)光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感器,结合理论模型,对碳纤维复合材料(CFRP)热压罐成形过程中模具-构件间的作用力进行了研究.结果表明,在模具表面涂覆脱模腊的条件下,模具与构件界面间不仅存在滑动摩擦力,还会发生粘接作用.固化完成后,温度下降使模具与构件产生不同程度的变形,导致粘接力上升,达到极限值时发生脱粘现象.脱粘首先发生在边缘,沿模具长度方向向中心移动.模具与构件热膨胀系数的差异是摩擦力产生和构件发生变形的主要原因.     

低热膨胀聚酰亚胺薄膜的研究进展与展望

聚酰亚胺是一种很有发展前途的高分子材料,热膨胀系数高的问题限制了聚酰亚胺的应用,降低热膨胀系数已成为聚酰亚胺研究热点之一。本文概述了国内外关于降低聚酰亚胺薄膜热膨胀系数的主要方法:分子结构设计法、共聚法、树脂共混法、添加纳米粒子法。阐述了工艺因素(如涂膜方式、牵伸条件等)对聚酰亚胺热膨胀系数的影响,并对未来低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜的发展方向进行了展望。     

含强约束界面片状夹杂复合陶瓷热膨胀系数预报

以含强约束界面相片状夹杂复合陶瓷的细观结构为基础,建立含片状夹杂、强约束界面相、基体氛围和有效介质组成的四相模型,将片状夹杂、强约束界面相和基体氛围构成的三相胞元看作复合夹杂,根据Eshelby理论,确定了含同向片状夹杂复合陶瓷的有效热膨胀系数的解析表达式,复合陶瓷为横观各向同性,有2个独立的热膨胀系数.定量分析表明含同向片状夹杂的强约束界面复合陶瓷的有效热膨胀系数具有明显的尺度效应.     

中温固体氧化物燃料电池Pr1.2Sr0.8NiO4阴极材料的制备、结构和性能

以相应的氧化物粉末和盐为原料,通过甘氨酸-硝酸盐法合成出了中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)Pr1.2Sr0.8NiO4(PSNO)阴极原料粉体,并制备出了烧结体试样.采用X射线衍射(XRD)分析对所合成粉体的相组成进行了分析,分别采用热膨胀仪和四端子法对PSNO烧结体试样的热膨胀系数和电导率进行了测定,同时对该阴极材料与Sm0.2Ce0.8O1.9(sco)电解质材料的电化学阻抗谱(EIS)进行了测试分析以SCO作电解质,分别以NiO/SCO和PSNO作阳极和阴极材料,制备出固体氧化物燃料单电池,并对其性能进行测试.实验结果表明,通过甘氨酸-硝酸盐法,在1050℃以上煅烧前驱体,可以获得具有K2NiF4结构的PSNO粉体.所制备的PSNO烧结体试样在200-800℃间的热膨胀系数约为12×10-6 K-1,在450℃下的电导率约为155 S· cm-1,在400-800℃,平均电导活化能为0.034 eV.电化学阻抗谱分析结果表明,在700 ℃下PSNO阴极和SCO电解质间的比表面阻抗(ASR)为0.37Ω·cm2,而Ni-SCO/SCO/PSNO单电池的比表面阻抗为0.61Ω·cm2;所制备的SOFC单电池在800℃下的输出功率为288 mW· cm-2,开路电压为0.75 V.本研究的初步结果表明PSNO 材料是一种综合性能较为优良的新型巾温固体氧化物燃料电池阴极材料.     

CeO2添加对Ta2O5低膨胀陶瓷结构与性能的影响

采用干压成型和高温固相反应烧结制备了CeO2改性Ta2O5低膨胀陶瓷材料.研究了CeO2加入量对制备的Ta2O5陶瓷样品的物相组成、微观结构、热膨胀性能、抗折强度和抗热震性能等的影响.结果表明,经1450℃保温2h烧成,纯Ta2O5陶瓷由β-Ta2O5组成,存在明显的开裂现象,表现出负的热膨胀系数(-1.02×10-6℃-1)和低的抗折强度(1.69 MPa).添加CeO2后,除β-Ta2O5主晶相外,还生成了六方相针状CeTa7O19晶体.适量CeO2的加入可有效抑制Ta2O5陶瓷的高温可逆相转变和消除开裂现象,形成致密的微观结构,样品呈现低的正热膨胀系数,抗折强度和抗热震性能显著提高.