钨中空位及其团簇的能量学和动力学性质参数

在总结前人钨中空位及其团簇的能量学和动力学行为的研究成果基础上，采用第一性原理方法系统计算了钨中空位及其团簇的结合能和扩散能垒。研究发现，交换关联泛函PW91和PBE较PBEsol、AM05和LDA更适合用于计算钨空位的能量学性质。基于第一性原理计算结果对文献中单空位形成能、双空位作用性质等争议性问题进行了讨论，并对钨经验势进行了评估。研究结果表明，钨中孤立单空位间总是相互排斥，而空位团簇（V_n>3）对单空位具有很强的吸引作用，其结合能随着所含空位个数增多呈现波动性增大的趋势。空位团簇稳定结构可通过最小化Wigner-Seitz表面积来确定，其结合能与V_n与V_n-1之间的Wigner-Seitz面积之差呈正比。     

不同温度钻井液浸泡岩石对其表面形貌的影响

为揭示钻井液浸泡岩石产生表面形貌损伤引起井壁失稳，选取砂岩、页岩岩样，利用三维光学显微镜，对不同温度钻井液浸泡作用前后的岩石表面形貌进行测试，定量分析其特征参数，探讨温度对岩石表面形貌的影响机制及损伤度。结果表明:随温度的升高，特征参数S_a、S_q、S_k整体上呈增大趋势，特征参数S_r整体上呈减小趋势，导致其形貌轮廓的粗糙度、离散性、波动性增加，轮廓起伏度降低，对称性优于浸泡前；在30～120 ℃时，形貌损伤度逐渐增加，在120～150 ℃时，形貌损伤度降低，形貌损伤度极值点T_S在120～150 ℃之间。砂岩和页岩的高度特征参数的损伤度大于纹理特征参数的损伤度。      

磨矿方式对方解石颗粒形貌及浮选行为的影响

磨矿是浮选分离成功的前提。通过磨矿试验、单矿物浮选试验、润湿性测试、扫描电镜测试，研究了陶瓷棒磨与陶瓷球磨，不同磨矿方式对方解石颗粒表面形貌及浮选行为的影响。试验结果表明，经过陶瓷球磨处理后的方解石矿物颗粒相较于经过陶瓷棒磨处理后的方解石矿物颗粒有着更大的疏水性，更好的浮选回收率，更大的扁平率与伸长率，以及更小的圆度和相对宽度。      

石墨烯纳米制冷剂核态池沸腾换热的实验研究

为分析单层石墨烯纳米片对核态池沸腾换热的影响机理，对基液为R141b、分散相为单层石墨烯纳米片的纳米制冷剂的核态池沸腾换热特征进行了测定，采用Hot Disk热物性分析仪和铂金板法分别测定了石墨烯纳米制冷剂的热导率和表面张力，采用接触角测量仪和扫描电子显微镜（SEM）观测了沸腾后加热表面的润湿性和形貌特征。实验中，单层石墨烯纳米片的质量百分含量（ω）为0.02%~0.50%，实验压力为一个标准大气压，热流密度为20~200 kW/m2。实验结果表明：单层石墨烯纳米片的加入，使制冷剂R141b的核态池沸腾换热得到强化；当ω=0.2%时，换热系数提高比例出现峰值，为57.7%。伴随ω的增加，石墨烯纳米制冷剂的热导率增大、表面张力减小，沸腾表面润湿性增强且微腔数先增后减，综合作用的结果导致存在一个最佳的单层石墨烯纳米片浓度（即ω=0.2%）使换热系数最高。     

往复挤压道次对车用LC9合金表面组织和性能的影响

采用光学显微镜、维氏硬度、极限拉伸强度和压缩屈服强度等试验手段,评价了不同往复挤压道次对LC9铝合金表面微观形貌和力学性能的影响。结果表明,往复挤压道次能显著影响LC9铝合金的组织和力学性能。合金的力学性能随着往复挤压道次的增加呈现出先增加后降低的趋势,500℃条件下当往复变形道次为4次时合金的力学性能最佳。     

纳米Co/rGO磁性复合吸附材料的制备及对Cu2+的吸附性能

以改进Hummer法制备的薄片状氧化石墨烯(GO)为载体和模板负载钴离子，然后采用原位还原法制得纳米金属Co/石墨烯磁性复合吸附材料(Co/rGO)，并将其应用于对Cu2+的吸附和脱除，以期为高效可复用的铜离子脱除剂的合成与应用提供指导。实验结果证实，Co/rGO复合材料具有超顺磁性，能够很方便的使用磁铁进行分离并在无磁场情况下振荡分散。Co/rGO复合材料对Cu2+具有稳定的吸附/脱附性能，实验条件下对Cu2+的最大吸附容量达到117.5 mg/g且5 min内实现吸附平衡，远优于其原料GO的60 min吸附容量27.6 mg/g。本工作系统考察了NaOH加入量、络合剂种类、溶剂种类等关键因素对Co粒子在rGO载体上形貌和分布特性的影响，比较了不同合成条件下的复合材料对Cu2+吸附效果的影响，并对优选条件下制备的Co/rGO复合材料进行了FT-IR, XRD, SEM表征。研究结果表明，纳米Co/rGO磁性材料对Cu2+的吸附过程更符合Freundlich模型，属于多层吸附。室温下吸附焓ΔH=17.81 kJ/mol，吸附反应平衡常数Kθ=3.65。当初始Cu2+浓度为39.22 mg/L时，对Cu2+的吸附率为93.47%，五次吸附/脱附循环后吸附容量仍保持在初始值的94%，每次吸附后溶液中残余Cu2+浓度均满足钴电解液对杂质铜离子的浓度去除要求(5 mg/L)或GB 8978-1996污水综合排放标准3级(2 mg/L)，有望在相关领域发挥作用。     

基于断口形貌商用硫系玻璃断裂机理探究

利用三点弯曲法,借助断口形貌显微观察,表征了湖北新华光信息材料有限公司正在生产的5种商用硫系玻璃抗折强度和断口形貌,并讨论了断裂机理。结果表明,断口的具体形貌一般包括4个部分:镜面区、雾状区、裂纹区和沃纳线区;镜面区一般位于张力面中轴线的两端或中部。半径类似时,随着镜面区由张力面中轴线中部移向两端时,试样抗折强度下降;位置相似时,试样的抗折强度随镜面区半径减小而增大;镜面区位置和半径均接近时,试样的抗折强度随平均限制数增加而增大。     

紫外线对硬化水泥浆表层物理化学性质的影响

利用紫外线耐气候试验箱对硬化水泥浆体表面进行照射实验,并进行表面摩擦系数(U_s,U_d值)测试,以及微区SEM形貌分析和XRD物相组成微观分析。结果表明:紫外线会对水泥浆体表面产生物理和化学双重影响,使得浆体表面脱水晶体产物含量增加,尤其是方解石数量大大增加;可加速浆体的碳化,使表面更加密实,摩擦系数提高。本研究揭示和分析了紫外线影响水泥浆体表面性质的新现象,并为混凝土耐久性研究提供了新线索。     

织物表面导电线路喷射打印起始端凸起形成过程研究

为提高织物表面微滴喷射打印导电线路的成形质量,针对导电线路喷射打印过程中线路沉积形貌的起始端凸起现象,利用高速相机对线路成形过程进行采集,研究微滴间融合振荡过程中左右接触角的动态变化,微滴与线路融合以及液体向线路起始端的输送过程,提出线路起始端凸起的消除方案并进行实验。结果表明:在融合振荡过程中,微滴向起始端的振荡趋势始终大于向另一侧的振荡趋势,导致打印线路起始端的织物基板润湿区域不断扩大;微滴与线路接触后,其中一部分液体润湿织物基板拓展线路长度,一部分通过线路以恒定速度输送至起始端,在线路起始端形成凸起;利用抗坏血酸溶液润湿织物表面后,成形线路起始端凸起现象得到消除,整体线路路径均匀,沉积形貌良好。