表面效应对铁<100>间隙型位错环的影响

在材料辐照损伤过程中,间隙型位错环的形成及动力学行为严重影响材料在辐照条件下的服役行为.在常用的以体心立方铁为基的合金材料中,1/2<111>和<100>是两种主要的位错环,其对辐照损伤的影响一直都是核材料领域研究的热点之一.在之前的研究中,人们对{111}面与单个1/2<111>位错环的相互作用进行了深入研究,发现表面对位错环性质确实有重要的影响.采用分子动力学方法,在原子尺度详细研究了另一个重要的表面铁{100}面对<100>间隙型位错环动力学过程的影响.模拟发现位错环伯格斯矢量与表面法线方向的关系、距表面的深度、位错环之间的相互作用以及温度等,都对位错环与表面的相互作用产生重要影响,其中,表面作用下的伯格斯矢量的演化以及<100>位错环在此过程中的一维运动首次被发现.基于这些模拟结果,就<100>位错环对表面辐照损伤结构的影响进行详细地研究,给出<100>位错环对表面凹凸结构的贡献,这些结果为理解辐照过程中材料表面的演化提供一种可能的解释.     

高速气体与椭圆柱云相互作用的数值研究

高速颗粒流在天文、自然灾害、工业安全、医疗工业和国防等领域有着重要应用。采用基于分层流模型的直接数值模拟方法,对平面激波与椭圆柱云的相互作用进行数值研究,重点关注椭圆柱横截面的不同长短轴之比和椭圆柱横截面长轴与来流方向所成角度对流场的影响,从气体来流方向上的速度、x轴和y轴方向上的均方根速度、动能、内能和湍动能的分布上进行分析,对能量在计算域的上游区域、椭圆柱云区域和下游区域进行定量分析。同时针对椭圆柱改进了一维体积平均模型,利用该模型拟合了由直接数值模拟得到的反射激波和透射激波位置,获得了最适配的一维体积平均模型中的人工有效阻力系数,并探讨此系数的分布规律。     

An improved semi-empirical friction model for gas-liquid two-phase flow in horizontal and near horizontal pipes

Pressure drop and liquid hold-up are two very important fluid flow parameters in design and control of multiphase flow pipelines. Friction factors play an important role in the accurate calculation of pressure drop. Various empirical and semi-empirical closure relations exist in the literature to calculate the liquid-wall, gas-wall and interfacial friction in two-phase pipe flow.However most of them are empirical correlations found under special experimental conditions. In this paper by modification of a friction model available in the literature, an improved semiempirical model is proposed. The proposed model is incorporated in the two-fluid correlations under equilibrium conditions and solved. Pressure gradient and velocity profiles are validated against experimental data. Using the improved model, the pressure gradient deviation from experiments diminishes by about 3%; the no-slip condition at the interface is satisfied and the velocity profile is predicted in better agreement with the experimental data.     

纤维素热裂解反应机理及中间产物生成过程模拟研究

基于改进的B-S机理模型，通过求解物料内部和气相空间两段反应过程，对纤维素热裂解过程中一些化合物(活性纤维素、左旋葡聚糖(LG)、乙醇醛、丙酮醇等组分)的生成和演变情况进行了模拟。结果发现,自由水的脱除过程使物料前期升温速率发生了下降，并未影响热解期间温度分布以及反应过程。热裂解过程中，由于一次反应的强烈吸热，物料在长时间内局限于中温范围，其内部各组分质量浓度分布的区别主要体现出一次反应竞争能力的强弱。物料厚度的增加使热裂解时间延长，并加剧物料内部的二次分解。左旋葡聚糖和其竞争产物乙醇醛的生成出现一个大量生成、快速逃逸的过程，相比于左旋葡聚糖，乙醇醛质量浓度的积累具有更快的速度，体现出较高温度下的竞争优势。对于小尺寸反应物，挥发分二次反应主要发生在气相空间，随着气相停留时间的增加，其二次分解的程度提高，该效果随辐射源温度的提高而加剧。相比于LG产率随反应时间的快速下降趋势，高温下生物油产率的降低略显缓和，其变化主要是组分分布的改变，即从大分子结构降解为小分子结构。     

液固流化床内床层动态特性的CFD模拟

在对液固流化床内流动特性进行理论分析的基础上，采用多相流CFD方法模拟了二维矩形流化床内水和玻璃球体系的流体动力学特性。实验结果表明，流体速度突变后，液固流化床从一个平衡状态向另一个平衡状态过渡。当液体速度减小时，床层表面及分隔界面的变化与理论模型预测一致；由于重力不稳定性的影响，当液体速度增大时，床层表面稳定上升但与时间不呈线性关系，且分隔界面难以分辨。进而膨胀后停留时间的长短对收缩过程的影响也可以忽略。尽管床层收缩时间明显小于实际膨胀时间，但是与预报的理想膨胀时间比较接近。模拟结果与前人的实验研究和理论分析相吻合，表明多相流CFD模拟可以很好地预测液固流化床的床层动态行为。     

一种新型铒镱共掺碲硅酸盐玻璃的光谱性质及荧光俘获效应研究

用高温熔制法制备了系列Er^3＋／Yb^3＋共掺碲硅酸盐玻璃样品，测试和分析了玻璃样品的吸收光谱、荧光光谱、上转换发光光谱及热稳定性。结果表明：这种玻璃具有较宽的荧光半高宽、较大的受激发射截面，较好的热稳定性。970nm泵浦下该系列玻璃在可见光525，546和658nm这3处存在明显的上转换现象，它们分别由Er^3＋离子^2H11/2→^4 I15/2，4S3/2→^4 I15/2和^4 F9/2→^4 I15/2辐射跃迁产生。另外，测试和讨论了在不同样品厚度下玻璃的光谱特性，如荧光光谱、荧光寿命和上转换发光光谱等。结果表明，荧光俘获效应对Er^3＋离子1．5μm波段荧光及上转换发光都有着较大的影响，并随着玻璃厚度的增加而增大，导致测量值与实际值产生较大的偏差。     

聚丙撑碳酸酯的辐射效应

研究了室温条件下聚丙撑碳酸酯(PPC)在钴-60和电子加速器辐照过程中的响应行为。结果表明,聚丙撑碳酸酯是一种辐射裂解型聚合物,其分子量随着辐射剂量的增加而减小。1mm厚PPC片材在室温和N2气保护条件下,其裂解G值为Gs,γ-ray=10.81;Gs,EB=4.9。不同的裂解G值表明,O2气在聚丙撑碳酸酯的辐射裂解过程中有重要影响。红外光谱研究表明,辐射后聚丙撑碳酸酯在3474cm-1处的峰宽峰高增加,表明其裂解后端—OH基增加。由于裂解作用,辐射后聚丙撑碳酸酯的抗张强度和断裂伸长率均下降。在通常的辐射消毒剂量范围内(25~50kGy),PPC的保留抗张强度大于23MPa,断裂伸长率大于4%,裂解后试样的力学性能依然能够满足实际应用需要,因此PPC可以经受辐射消毒。     

Molecular simulation of water behaviors on crystal faces of hydroxyapatite

The water behavior on (001) and (100) crystal faces of hydroxyapatite (HAP) were studied using molecular dynamics (MD) simulations. The study showed that the water molecules between the HAP faces were under conditions of strong electrical field and high pressure, and hence formed 2–3 well-organized water layers on the crystal surfaces. These structured water layers had ice-like features. Compared with the crystallographic [100] direction of HAP, the polarity along the [001] direction was stronger, which resulted in more structured water layers on the surface. The interaction of water molecules with the calcium and phosphate sites at the HAP-water interface was also studied. The results indicated the multiple pathways of water adsorption onto the HAP surfaces. This study revealed the formation and the detailed structure of water layers on HAP surfaces and suggested that the interfacial water played an important role in stabilizing the HAP particles in aqueous solutions. Translated from Chinese Journal of Inorganic Chemistry, 2006, 22(8): 1392–1400 (in Chinese)     

Si(CH3)3Cl分子电离电势和化学键能的测定

The photoionization spectroscopy of Si(CH3)3Cl in the range of 50 -130 nm was studied with synchrotron radiation source. The adiabatic ionization potentials of molecule Si(CH3)3Cl and radical Si(CH3)3 are 10.06 ±0.02 eV and 7.00±0.03 eV respectively. In addition, the appearance potentials of Si(CH3)2Cl+, Si(CH3)3+, SiCl+ and SiCH3+ were determined:
AP(Si(CH3)2Cl+) ＝10.49±0.02eV, AP(Si(CH3)3+) ＝ 11.91 ±0.02eV
AP(SiCl+) ＝ 18.64 ±0.06eV, AP(SiCH3+)＝ 18.62 ±0.02eV
From these, some chemical bond energies of Si(CH3)3Cl+ were calculated:
D(Si(CH3)2Cl+ - CH3) ＝0.43 ±0.02eV, D(Si(CH3)3+ - Cl) ＝ 1.85 ± 0.02eV
D(SiCH3+ - (2CH3 ＋ Cl)) ＝ 8.56 ± 0．06eV, D(SiCH3+ - 2CH3) ＝6.71±0．06eV
D(SiCl+ - 3CH3) ＝ 8.58 ± 0.06eV, D(SiCl＋- 2CH3) ＝ 8.15 ±0.06eV
D(SiCH3+- (CH3 ＋ Cl)) ＝8.13 ±0.06eV     

微波辐照合成互穿聚合物网络及形态性能研究

微波辐照合成互穿聚合物网络及形态性能研究李卫华，王静媛，李跃先，刘福安，李玉玮，汤心颐（吉林大学化学系，长春，１３００２３）关键词微波辐照，互穿聚合物网络（ＩＰＮｓ），形态性能互穿聚合物网络（ＩＰＮｓ），是一种新型的高分子复合材料，因具有独特的消声、...