现代热力学的完整分类系统--非平衡非耗散热力学新领域

在同一体系中同时有多个不可逆过程时，不可逆过程之间会有相互影响，原来的非自发过程有可能在其他自发过程的影响下得以进行，这种现象就称为热力学耦合或反应耦合，长期以来，经典热力学把热力学第二定律的等式作为平衡体系的充分必要条件，其中隐含了一个前提性的假定，即经典热力学的对象只限于非耦合的体系，摈弃这一隐含的前提性假定以后，热力学自身就发展成为一个现代热力学的完整学术体系，适用于任何宏观体系（包括极其复杂的生命体系），现代热力学的完整学术体系中包含了一个崭新的非平衡非耗散热力学新领域，由于该领域属于热力学第二定律的等式部分，因此可以定量计算，并得到一系列理论计算的非平衡相图，与文献上报道的激尖低压金刚石合成等的大量实验数据相符。     

非平衡定态相图新概念及其应用——激活低压金刚石气相生长热力学

在激活的低压条件下，金刚石气相稳定生长的同时石墨会被腐蚀．这是近二三十年来国际上的一个热力学难题，甚至被认为是“热力学的悖论”．用非平衡热力学耦合理论可以给予很好的解释，并推导出非平衡定态相图的全新概念．在新型相图中金刚石在低压下是稳定相，而石墨被激活成为亚稳相．理论计算与文献报道的大量实验数据定量化地相符     

反应耦合现象和现代热力学分类系统

现代热力学的一个重要推论———反应耦合现象 ,长期来没有得到很好的论证 ,还引发了长期的争论 ,严重地阻碍着热力学在现代科学中的应用和热力学自身的发展。本文以激活低压金刚石气相生长为例 ,为反应耦合现象提供了定量化的证明 ,相应地建立了包含非平衡相图新领域的现代热力学完整分类系统     

非平衡非耗散热力学及热力学分类新系统--化学热力学课程内容的重大变革

从19世纪以来,化学热力学课程内容几乎没有实质性的变化.Onsager和Prigogine发展了热力学并分别在1968和1977年荣获Nobel化学奖.然而,崇尚经典甚至不承认现代热力学的情况依然存在.这在2l世纪科学领域中实为罕见.在1970年前后出现的激活低压人造金刚石新工艺中,石墨腐蚀和金刚石生长可以同时发生的现象,严重困惑了经典热力学.最终导致了非平衡非耗散热力学新领域和全新热力学分类系统的诞生,也使化学热力学真正成为一个自洽的完整学科,全面进入现代热力学的历史发展新阶段.     

氯参与的化学气相淀积金刚石的热力学分析

用非平衡热力学耦合模型研究了金刚石在CHCl体系中的生长,计算所得CHCl体系的金刚石生长的相图与大量实验结果符合良好.通过热力学分析讨论了氯的添加对提高金刚石薄膜生长速率及其质量的影响以及降低淀积温度的作用.     

硅-氢-氯-氧体系的热力学研究

通过对含有少量氧杂质的四氯化硅氢还原体系的热力学计算,得到Si-HCl-O体系的热力学性质及该体系的热平衡状态随温度和压力变化的规律。同时也讨论了硅表面水汽抛光的热力学性质。计算表明,降低压力至约10~2Pa时,既可降低外延温度,又能抑制含氧杂质对硅外延的不利影响。本文结果对直立密集装片方式的LPCVD型外延实用性的研究也有一定的理论参考价值。     

低压化学蒸汽淀积(LPCVD)的三维计算机模拟通式

在反应管中轴向和径向分别引入片间和片内的反应气体分子的转化率η和η(ρ,±l)以及反应气体的迁移分流因子ξ,提出了LPCVD的三维计算机模拟通式,可以同时模拟计算各种LPCVD薄膜技术中的片间和片内均匀性。计算结果同实验结果符合较好。对实际反应过程中出现的气流绕流和Bernoulli效应以及反应物分子的吸附和反应副产物分子的脱附等对算式的影响作了讨论并提出相应的修正措施。三维LPCVD计算机模拟通式的最大优点是:表达式简单,具有普遍性,不受化学反应级数的限制;计算过程中运算速度快,所占计算机内存空间小;等等。因此,三维LPCVD计算机模拟通式的提出将有利于实现LPCVD薄膜工艺的微型计算机控制。     

煤焦油綜合利用Ⅱ.苊的催化脫氫

在此次工作中,我們試用了三种催化剂:Ⅰ,五氧化二釩沉淀于浮石上,Ⅱ,氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鋁、鉻酸鉀、硫酸鉀的混合物,Ⅲ二氧化錳和氧化鋁的混合物。用空气作氧化剂进行苊的脫氫,不能得到滿意的結果,其中催化剂Ⅰ不适宜于用作脫氫催化剂。用催化剂Ⅱ和Ⅲ在水蒸汽为稀釋剂的情况下,分别进行苊的气相催化脫氫得到比較滿意的結果。在此二种催化剂中以催化剂Ⅲ的結果比較好,最适宜的反应温度是600℃,脫氫产物的产量为90％,用光电比色法测出其中苊烯的含量为96％。     

氮化硅薄膜的AES研究

众所周知,相对于二氧化硅说来,由于氮化硅具有很强的对钠离子等可动离子的阻挡能力、针孔少而结构致密、化学稳定性强以及热膨胀系数比二氧化硅更接近于硅等优良特性,已被广泛用于半导体器件的生产中.例如用作钝化膜和用于局部氧化、等平面隔离、     

卡诺定理和热力学第二定律须正确扩展

热力学是一门依靠大量科学实验的事实发展起来的近代科学学科.在19世纪经典热力学有过它的辉煌年代,曾经是当时科学发展的一个典范.卡诺定理和由此建立起来的经典热力学第二定律,其正确性不容任何形式的否定.但由于近百年的欠发展,如今热力学成为比较罕见的谬误相对集中的学术领域.当前对卡诺定理和经典热力学第二定律的否定,大体上可以分为两种：一种是比较直接的反对,或声称得到了第二类永动机;另一种是通过篡改或混淆热力学熵函数的定义,或利用根本不存在的＂麦克斯韦妖＂等（包括声称为＂证明热力学第二定律＂的形式）来进行否定.为驳斥谬误,通过一种改变内部热容的卡诺热机的详细描述,证明：卡诺定理和经典热力学第二定律不可能也不容否定.同时指明：它们必须正确地加以发展成为扩展卡诺定理和普适化热力学第二定律.