瞬态加速液柱的流体力学问题研究

介绍了用激波和压缩气体加速液柱时的流体动力现象的实验研究,实验中采用了高速摄影技术。研究分为两部分:第一部分,液柱在被加速后在管内的气/液两相流的发展以及流出管外后喷雾流的形成,喷雾流自下而上产生;第二部分,气/液界面上的流体力学不稳定性,即Rayleigh Taylor(RT)不稳定性及Richt myer Meshkov(RM)不稳定性,液柱自上而下运动。实验发现,用此方法产生的喷雾具有流量大、射程远、覆盖面积大等特点。液柱在管内的加速过程中,上端面保持平面,下端面在经历了初始的不稳定性之后形成弹状流。在本实验的驱动压力及马赫数的范围内,RT和RM不稳定性的后期的发展过程比较接近,尽管两者的增长率不同。在RT不稳定性的初始阶段,高密度流体的尖钉先伸入低密度流体中;但是,在RM不稳定性的初始阶段,低密度的气泡先伸入高密度流体中。     

添加剂与RDX的界面作用及对撞击感度的影响研究

研究了石蜡、硬脂酸等添加剂与RDX的界面作用及其对撞击感度的影响。得出添加剂对RDX(Hexogen)的铺展系数越大,钝感效果越好的结论,并获得了铺展系数与特性落高的经验函数关系。     

特征值为二重根的压电材料异材界面端奇异性

横观各向同性压电材料的特征值的不同,其一般解的形式也不同.压电结合材料问题的求解,可以归结为寻找合适的调和函数.针对材料特征值为二重根(s21≠s22=s23)的情况,将变量分离形式的调和函数作特征展开,推导了横观各向同性压电材料轴对称异材界面端附近的奇异应力场和奇异电位移场,给出了决定奇异性的特征方程.结果表明,电位移场和应力场具有相同的奇异性,奇异性次数不仅与界面端形状以及材料的机械性质有关,也与材料的压电特性有关.     

类金刚石薄膜碲镉汞红外器件钝化膜的研究

采用等离子增强化学气相法(PECVD)在碲镉汞(MCT)衬底上沉积出纳米团聚的类金刚石薄膜(DLC).用原子力显微镜(AFM )和侧向力显微镜(LFM)对DLC和MCT表面形貌进行表征;用俄歇电子能谱(AES)对DLC/MCT界面附近各元素含量的分布进行分析研究.结果表明:当膜厚达到25nm以上,这种DLC膜就能够有效地抑制MCT中HgTe的分解和Hg与Te的外扩散.AFM 和LFM的观察结果表明,原始MCT晶片经100℃在氮气气氛中退火30min,表面区域出现了不同与MCT的微米量级的新相,而由DLC膜保护的MCT晶片表面就没有观察到这种由分解反应引起的相变.     

纤维与基体的轴对称界面端附近的奇异应力场

基于各向性弹性力学空间轴对称问题的基本方程,研究了纤维与基体的轴对称界面端的应力奇异性,并给出了界最佳 近的奇异应力场。研究结果表明,该轴对称界面端的应力奇异性与平面应变状态下相应模型的应力奇异性完全相同,材料对界面端附近奇异应力场的影响可用丰个双材料组合参数描述。     

滑动界面的球形夹杂问题

滑动界面对多相介质力学性能的影响日益受到重视．但已有的解析结果往往假定界面是自由滑动的．即假设界面上的剪应力为零,这与大多数实际情况并不相符．本文假定界面上剪应力不为零并满足线弹簧型界面条件,在这一前提下,首次获得了球形夹杂本征应变问题的解析解．     

Molecular dynamics simulations of the crystal–melt interface mobility in HCP Mg and BCC Fe

The temperature profile around the moving solid–liquid interface during non-equilibrium molecular dynamics (MD) simulations of crystallization and melting is examined for HCP Mg and BCC Fe. An evident spike (valley) is found around the solid–liquid interface during solidification (melting). Considering the effect of a non-uniform temperature distribution, it is found that, if the actual interface temperature is adopted to compute the interface mobility, rather than the thermostat temperature (or the mean temperature of the whole system), the kinetic coefficient is approximately a factor of two larger than previous estimates. Although the magnitude of the kinetic coefficient is larger than the previous estimates, the crystalline anisotropies derived in the current work are consistent with earlier calculations.     

薄膜砷化镓太阳能电池晶圆片金-金键合热应力影响因素分析

针对砷化镓太阳能电池键合过程中键合界面位错密度过大、部分区域解键合等问题,通过金-金热压键合技术结合有限元方法,提出了一系列降低结构热应力的有效途径.以砷化镓薄膜电池GaAs/Au/PI晶圆片为研究对象,建立三维电池模型,观察和分析了在热和压力同时作用下键合界面的热应力分布及结构变形情况,并探究了金层厚度与热压曲线对结构热应力的影响.分析结果表明,所提出的改进方法使结构热应力大大减少,提高了电池的键合率.     

Improvement of amorphous silicon n-i-p solar cells by incorporating double-layer hydrogenated nanocrystalline silicon structure

We develop a double-layer p-type hydrogenated nanocrystalline silicon (p-nc-Si:H) structure consisting of a low hydrogen diluted i/p buffer layer and a high hydrogen diluted p-layer to improve the hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) n-i-p solar cells. The electrical, optical and structural properties of p-nc-Si:H films with different hydrogen dilution ratio (R_H) are investigated. High conductivity, low activation energy and wide band gap are achieved for the thin films. Raman spectroscopy and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) analyses indicate that the thin films contain nanocrystallites with grain size around 3-5 nm embedded in the amorphous silicon matrix. By inserting a p-nc-Si:H buffer layer at the i/p interface, the overall performance of the solar cell is improved significantly compared to the bufferless cell. The improvement is correlated with the reduction of the density of defect states at the i/p interface.