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.     

液态结构与性质关系Ⅲ——剩余键理论模型

利用剩余键的思想, 通过数学推导, 建立定量描述金属熔体结构与黏度关系的物理模型, 提出黏度的微观结构变化特性为熔体剩余键结构尺寸d的演变; 应用建立的模型理论计算液相线以上一定温区镁熔体和铝熔体的运动黏度, 得到函数关系式分别为v_Mg=3.17×10^-7+3.04×10^-7· d和v_Al=1.65×10^-7+1.05×10^-7·d, 这与采用坩埚扭摆振动法的实验测量结果相符合. 该模型从化学结合键角度揭 示了金属熔体的结构微观不均匀性及其黏度的微观物理本质, 为金属熔体黏度的理论计算提供了一种新的途径. 这对于深入认识液态金属的微观结构及其与宏观物性之间的关系具有重要意义.     

铜丝水中电爆炸能量沉积特性

对s脉冲电压作用下铜丝水中电爆炸的能量沉积过程进行了实验研究,利用自积分Rogowski线圈和电阻分压器分别测量铜丝电爆炸时的电流和电压。利用测量电压波形确定了熔融起始、熔融结束、汽化起始和击穿时刻点,将铜丝电爆炸划分成熔融、液态和汽化3个阶段。通过数学方法计算了3个阶段和击穿前的沉积总能量。通过实验和计算,分析了电路参数,包括放电电压和回路电感,以及铜丝特性,包括铜丝长度和直径,对铜丝电爆炸过程中3个阶段和击穿前沉积总能量的影响。结果表明:在s脉冲电压作用下,放电电压、回路电感、铜丝长度和直径对熔融阶段能量沉积影响较小,但对液态和汽化阶段能量沉积影响较大,通过调节电路参数提高电流上升速率,可以显著提高汽化和击穿前的沉积能量。     

神奇的超流体

Science和Nature被誉为世界两大顶级杂志,主要报道当今自然科学研究最高水平的研究成果和进展.他们面向一般读者,属于综合性科学杂志,影响因子稳定在30左右.Science杂志1880年由爱迪生创办,1894年成为美国最大的科学团体"美国科学促进会"(AAAS)的出版物.全年共51期,为周刊,全球发行量超过150万份.英国的Nature杂志创办于1869年,曾发表达尔文、赫胥黎等大师的文章闻名于世.从2009年开始,《力学与实践》在《力学纵横》栏目发表朱克勤教授的系列科普文章,其特点是每篇文章的主题围绕Science和Nature的一篇论文展开,用通俗的语言介绍与力学研究相关的一些前沿问题,本期刊出"神奇的超流体".     

液Ar冲击压缩特性的理论计算

用exp-6有效两体势模型和液体变分微扰理论计算了液Ar冲击压缩曲线,在35GPa以下的压力范围内计算的冲击压缩曲线与Thiel及Nellis等人的实验数据及其它理论的计算结果符合较好。计算结果表明文中所选的势较为准确地反映了液体分子间的相互作用。也对较高冲击压力下理论计算的冲击曲线和实验结果之间的偏差作了分析,结合不透明度实验的结果,我们认为当压力超过35GPa,温度在12000K以上时,液Ar体系电子激发对系统热力学状态有较大影响。     

Cu-12％Al合金熔体内中程有序原子团簇

通过高温X射线衍射仪研究了Cu 12％Al（质量分数,下同）合金熔体结构,并用纯铜作对比实验.在1250 ℃时,发现Cu 12％Al合金熔体结构因子曲线上18.5 nm－1位置有预峰出现.随着温度的下降,预峰变得更加明锐.预峰的出现是液体中存在中程有序的标志.通过熔态旋淬法获得该合金的快速凝固条带,对条带进行固态X射线衍射分析,其结构是具有有序体心立方晶格的Cu3Al.熔体内的中程有序结构单元尺寸与快凝Cu3Al（111）晶面面间距d111数值一致.由双体分布函数得到的最近邻原子距离、配位数.结合原子团簇结构单元的几何模型,计算得出该体心立方的棱边长(a=3.00 10－10m)与文献中所提供的固态晶格常数（a=2.95 10－10 m）基本吻合.可证明该合金熔体中存在以DO3结构为基本单元的中程有序原子团簇,在液相线以上200 ℃温度范围内这种中程有序都能稳定存在,并随着温度的下降,中程有序的相关尺寸逐渐增大.     

金属Cu熔化结晶过程的分子动力学模拟

采用常温、常压分子动力学模拟技术,研究了在周期性边界条件下,由864个Cu原子构成的模型系统的熔化、结晶过程。原子间相互作用势采用EAM势。模拟结果表明：在连续升温过程中,金属Cu在1520 K熔化;以不同的冷速进行冷却,在较慢冷却条件下,液态Cu在1010 K结晶;当冷速较快时,液态Cu形成非晶态。分析了升降温过程中熔体偶分布函数、原子体积、能量、MSD随温度的变化特征。     

钴负载量和焙烧温度对F-T合成用Co/Al_2O_3催化剂活性的影响

对用于F T合成制液态烃的Co/Al2 O3 催化剂进行了程序升温还原研究 ,确定了合适的还原活化温度 (约6 0 0～ 80 0K) ,同时考察了钴负载量和焙烧温度对催化剂活性的影响 .结果表明 ,钴负载量和焙烧温度对C5+ 收率的影响十分显著 .用CODEX优化软件对钴负载量和催化剂焙烧温度进行了优化 .结果表明 ,比较理想的钴负载量为 11 6 % ,焙烧温度为 6 5 1K .XRD测试结果表明 ,在较高温度焙烧的催化剂由于易生成CoAl2 O4 尖晶石 ,导致催化剂的活性显著降低     

温度对液态重金属Pb结构变化的影响

利用分子动力学模拟技术 ,详细考察了在不同温度下液态金属Pb的结构特点。结果发现液态金属Pb的有序度随温度降低不断增强 ;液态金属Pb中存在着不同类型的原子集团 ,原子集团是以不同类型的键对存在的。利用键对分析技术 ,计算出不同温度下的键对类型数和二十面体的两类键趋向序参数 ,从微观上分析了液体与固体的结构相关性。说明了液态金属在不同温度下有不同的结构形式 ,而不象人们想象得那样杂乱无章。     

过冷状态下的Cu70Ni30合金的液态结构

对Cu₇₀Ni₃₀合金液相线（1 230℃）以上和液相线以下的液态做了X射线衍射实验.通过对实验结果的分析,揭示了它们之间的主要区别在于原子团的尺寸有较大的差异：在1250～1400℃时原子团的相关半径为1.125 nm,原子团的原子个数约为457;而在过冷液态（1 200℃）时的原子团的相关半径为1.3 nm,原子团中原子数量约为704.液态Cu₇₀Ni₃₀合金的原子集团的近序为fcc,其固态fcc结构是由液态的fcc近序保留下来的.