第二固相原理—复相组成提高耐火材料性能

在总结复相材料改善其热震稳定性的基础上，主要列举了引入第二固相导致镁质耐火材料高温力学性能变化的典型例子，认为“第二固相原理”具有一定的普遍性，其本质是第二固相的引入优化了组织结构，或者提高了高温相直接结合的程度，或者形成了交织的网络结构和趋于更紧密的堆积，从而提高了高温力学性能。     

集成计算材料工程在钛合金微观结构设计中应用的进展

基于集成计算材料工程的思想,结合CALPHAD、相场动力学模拟与关键的实验测量手段、以及钛合金中最新发现的非传统的固-固相变机制,和近来提出的伪调幅分解相变机制为钛合金微观结构设计提出了新的方向.这一机制首先被Ni和Khachaturyan提出并用来解释斜纹组织的形成,并被Fraser等人引入到钛合金体系,Banerjee和Wang等人通过实验和模拟证明了其正确性,这种新的转变路径为设计具有超细、超均匀α+β相微观结构新型钛合金提出了新的设计思路,并且有可能产生新的机械性能.另外,为了扩展制备超细、超均匀钛合金微观结构所需的温度及成分范围,基于存在的热力学数据库,Fraser等人提出了一种通过预先预相分离来产生成分和结构不均匀,进而改进钛合金微观结构的新方法,作者团队基于热力学数据库和相场动力学的计算机模拟证明了其存在.对集成计算材料工程方法在提高设计与选择具有超细、超均匀微观结构的钛合金的效率方面进行了评论总结,集成计算材料工程为钛合金的开发设计提供了新的思路.     

论两相材料中结构与性能的关系

近几年来作者发展了一种新的理论模型用于揭示两相材料中性能与微观结构的定量关系。到目前为止，该理论模型已成功地用于预测两相塑性材料的力学性能以及任意两相材料的物理性能，如弹性模量，电导率、热导率、磁导率、介电常数及扩散系数等。本文简要介绍这种理论模型，并用实验数据来验证理论预测的可靠性。     

第二固相原理—复相组成提高耐火材料性能—

在总结复相材料改善其热震稳定性的基础上主要列举了引入第二固相导致镁质耐火材料高温力学性能变化的典型例子。认为“第二固相原理”具有一定的普遍性，其本质是第二固相的引入优化了组织结构，或者提高了高温相直接结合的程度，或者形成了交织的网络结构和趋于更紧密的堆积，从而提高了高温力学性能。     

一种分析两相材料塑性响应的唯象模型

提出了一种分析两相材料塑性响应的模型。该模型由两个简单模型组成，它可以方便地预测不同体积比的两相材料的弹性模量，应力－应变响应。本文还提出了一种求解两相材料中“相”应力－应变响应的方法，并初步得到了试验的验证。     

铋层状化合物相竞争关系的第一性原理热力学研究

铋层状材料纯相的合成存在着很多困难, 阻碍了此类材料的广泛应用。本工作利用第一性原理热力学方法研究了三个经典同源铋层状化合物系列CaBi₂Nb₂O₉-nNaNbO₃、Bi₄Ti₃O₁₂-nSrTiO₃和Bi₄Ti₃O₁₂-nCaTiO₃的不同层数相之间的竞争关系, 试图揭示其相稳定性的热力学机制。结合第一性原理计算, 建立了相对Gibbs能量与钙钛矿化学势之间的定量关系, 并依此来分析不同层数相之间的竞争。分析表明, 随着化学势升高, 这三个体系中除了两个相外, 其他相都能够在某一特定范围内达到最稳定, 可以解释实验上观察到的某些样品中的相混合和无序等现象。相竞争演化的温度依赖关系被分成构型熵和振动熵两部分贡献, 前者改变了相竞争的关系, 而后者仅仅增加低层相的稳定范围。     

立方相BaTiO_3晶体性能第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了立方相结构钛酸钡(Ba Ti O3)晶体性能,分别从能量(价电荷密度、能带结构以及电子态密度图)、光学、及热力学角度开展了模拟计算。计算结果表明立方相Ba Ti O3属于直接带隙半导体材料,不稳定性来源于Ti和O原子之间的轨道杂化作用;光学计算表明,随着入射光能量的增加,反射分数呈无规则波动的形式,晶体的各向异性明显;在热力学方面,热焓和热容随温度升高而升高,自由能随温度升高而下降。     

锂离子电池电极材料的设计方法及应用

总结了锂离子电池电极材料设计的方法,包括第一原理方法,电化学方法,动力学方法,热力学方法。各种方法研究的重点内容不同,第一原理方法主要用于对材料性能的预测以及机理方面的微观解释,电化学方法的研究重点是电极材料和所处的环境之间的作用,动力学方法是关于锂离子在电极材料中的运动行为的研究,而热力学方法力图从热力学函数值及其变化来反映材料的宏观或微观性质,各种方法都有自己的优点和适用范围,但目前倍受科学工作者关注的是前两种方法。     

硬质合金相图热力学和扩散动力学数据库及其应用

硬质合金是由难熔金属化合物和粘结相通过粉末冶金工艺制成的材料,它具有硬度高、耐磨、强度和韧性好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。介绍了包含C-Co-Cr-W-Ta-Ti-Nb-N等元素的硬质合金热力学和动力学数据库。简述了热力学数据库中的热力学模型和优化计算,并以C-Cr-Ta三元系为例介绍了热力学优化计算的方法和步骤。所建立的硬质合金动力学数据库包含液相和fcc相不同元素的原子迁移参数。利用修正的Sutherland方程对液相的原子迁移参数进行了评估,而fcc相原子迁移参数是基于对实验测定数据和文献数据的评估获得的。利用建立的硬质合金热力学和动力学数据库,可以计算多元系的相平衡、获取不同相的热力学性质和溶解度信息、模拟合金中元素和相的分布等。该数据库可用于设计合金成分和烧结温度、预测元素含量及烧结气氛等对梯度硬质合金形成的影响、优化合金烧结工艺等。最后指出相图热力学和扩散动力学数据库及热物性数据库结合相场、有限元方法,定量描述硬质合金结构-性能的关系是今后的发展趋势。     

金属/陶瓷界面的第一原理热力学研究

系统地阐述了用于金属/陶瓷界面稳定性研究的第一原理热力学方法.首先介绍了第一原理热力学方法的理论基础,在第一原理计算中引入了化学势的概念,通过连接能把第一原理计算值与热力学参数(活度,气体偏压)连接起来,构成了第一原理热力学计算的基本理论基础.其次给出了第一原理热力学方法用于金属/Al2O3界面研究的具体例子,如Ni/Al2O3的界面结构稳定性与环境变量活度、氧偏压和化学势差之间的定量关系,进一步阐述该方法的有效性.     

随机相位抖动测量

无线电信号的重要特性之一是相位,为了澄清信号的相位特性的概念,提出了在工程系统里信号的相位特性,尤其是随机相位抖动的概念和表征。本文论述有随机相位抖动的测量方法,着重介绍一种为连续波雷达测试相位特性的相位抖动测试仪。详细分析该测试仪的设计细节和有关电路,该测试仪,经使用和系统自检,对5MHz～80MHz 信号测试,系统的相位漂移小于0.2°/小时,随机相位误差优于0.2°/10ms 和0.2°/1s。     

锰掺杂对PZN－PFN－PFW系陶瓷相组成的影响

本文研究了锰掺杂对ＰＺＮ－ＰＦＮ－ＰＦＷ系陶瓷相组成的影响，用ＸＲＤ和ＳＥＭ法探讨了ＰＺＮ－ＰＦＮ－ＰＦＷ系中ＰＺＮ含量与焦录石相形成间的关系。结果表明，在该三元系中添加０．１５ｗｔ％ＭｎＣＯ＿３就能获得完全无焦录石的钙钛矿型结构的陶瓷。     

高精度数字检相电路设计

文章提出一种高精度数字检相电路 ,适合应用于相位法激光测距等要求精密测相的场合 .该电路采用脉冲填充法和单片机相结合 ,采取具体措施解决了零点漂移、幅值变化、频率变化等原因引起的测相误差 ,获得了高的相位测量精度和稳定性 ,文中给出了测试方法和测试结果     

聚醚砜四元制膜液体系的相图计算

以Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ理论为基础，对ＰＥＳ－ＰＧ－ＮＭＰ＿Ｈ２Ｏ＿）聚醚砜丙二醇－Ｎ－甲基－２－哟咯烷酮水）四元制液体系的相图进行了计算，利用三元相图考察Ｈ２Ｏ和ＰＧ对液－液相分离的影响，在三元的理论的基础上提出了低分子量添加剂的卤元改性Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ理论，并提出了一种获得四元相图的方法，利用四元相图能较争地描述四元体系，利用改性的四元理论，能了地理解该种体系的液－液相分离行为。     

Devitrification of rapidly quenched Al-Cu-Ti amorphous alloys

X-ray diffraction, transmission electron microscopy and differential scanning calorimetry were carried out to study the transformation from amorphous to icosahedral/crystalline phases in the rapidly quenched Al₅₀Cu₄₅Ti₅ and Al₄₅Cu₄₅Ti₁₀ alloys. In the present investigation, we have studied the formation and stability of amorphous phase in Al₅₀Cu₄₅Ti₅and Al₄₅Cu₄₅Ti₁₀ rapidly quenched alloys. The DSC curve shows a broad complex type of exothermic overlapping peaks (288- 550†C) for Al₅₀Cu₄₅Ti₅ and a well defined peak around 373†C for Al₄₅Cu₄₅Ti₁₀ alloy. In the case of Al₅₀Cu₄₅Ti₅ alloy amorphous to icosahedral phase transformation has been observed after annealing at 280†C for 73 h. Large dendritic growth of icosahedral phase along with α-Al phase has been found. Annealing of Al₅₀Cu₄₅Ti₅ alloy at 400†C for 8 h results in formation of Al₃Ti type phase. Al₄₅Cu₄₅Ti₁₀ amorphous alloy is more stable in comparison to Al₅₀Cu₄₅Ti₅ alloy and after annealing at 400†C for 8 h it also transforms to Al₃Ti type phase. However, this alloy does not show amorphous to icosahedral phase transformation.     

嵌入式相电检测及相序调整系统设计

针对许多行业有三相电相序与安全生产的要求,设计了基于32位ARM9处理器芯片S3C2410X的嵌入式系统,并移植了Linux操作系统来提高系统多任务与实时响应能力.介绍了该系统各硬件模块设计和软件设计流程,硬件模块由相电检测、相序调整、人机交互及TC35i报警等模块构成.该系统可对"三相四线制"供电端口进行相电检测与相序调整,在出现异常时执行报警操作并短信或者电话通知到负责人员,可应用于压缩机、风机和三相电机等装置的供电,特别适用于大型的移动供配电设备.     

外差干涉定位系统中的锁相跟踪方法

以外差干涉定位系统为研究对象,提出一种基于锁相跟踪的定位方法,简化了传统定位系统结构;就整个定位系统的工作过程及原理进行了说明,证明了锁相跟踪方法的可行性;讨论了系统工作过程中的核心功能环节的实现方法,分别对高频信号的发生、移相脉冲抑制以及鉴相过程进行详细说明。本文就鉴相电路功能和干涉锁相跟踪定位系统的输出进行了测试实验,实验结果证明高频鉴相电路输出准确度达到0.07o,锁相跟踪系统定位输出的合成不确定度为10.1 nm。     

新型相变储能材料研究进展

介绍了相变材料的种类、特点以及储能机理,重点论述了新型相变材料的研究发展,对于复合相变材料和胶囊化相变材料做了较为详细的说明,概括了相变材料的主要研究方向.     

Operator formalism for the Wigner phase distribution

We construct a Hermitian phase operator for the radially integrated Wigner distribution, which is known to be sensitive to phase. We show that this operator is complete and also elucidate a set of complete but non-orthogonal states that seems to be naturally associated with such an operator. Further, we show that our operator satisfies a weak equivalence relation with the Pegg–Barnett operator, thus showing that the essential phase information furnished by both formalisms are the same. It is also shown that this operator gives results which are in agreement with the expected uniform phase distribution of a Fock state.     

环氧树脂-磷酸氢二钠复合相变储能材料的制备与性能研究

相变储能具有工艺简单、使用方便、成本低廉等优点,近年成为能量利用、系统控温等领域中的研究热点.研究以固化环氧树脂为载体材料、Na2HPO4·12H2O为相变功能材料,获得了一种定形复合相变储能材料.实验制备材料的热分析、IR光谱等研究表明,获得的复合材料在低于100℃的温度段具有多个相变峰;总相变潜热较高;固化环氧树脂能较好地将Na2HPO4·12H2O包裹,它们之间为简单的物理作用.