微通道板热加工过程中芯皮玻璃界面的成分扩散

通过扫描电子显微镜、质量能谱仪和原子力显微镜测试了微通道板单丝、复丝及坯板中芯皮玻璃界面的成分和结构形貌,并分析了其变化趋势。采用压片法模拟了不同热加工条件下芯皮玻璃界面的状态,测试并分析了工艺参数变化对界面成分扩散能力和表面形貌的影响。结果表明:微通道板芯皮玻璃界面的Si~(4+)、Bi~(3+)、Pb~(2+)、Ba~(2+)、La~(3+)离子的界面扩散能力强,O~(2-)、K~+离子在界面处的扩散能力弱。界面处的离子进行芯皮玻璃间的相互扩散,其中Bi~(3+)的扩散甚至可渗透微孔间最薄处的皮玻璃层,而扩散能力的差异致使微孔表面玻璃成分呈现不均匀分布。界面的扩散能力受到温度和压力的影响,并随温度的提高和压力的增加而增强。微通道板微孔内壁表面的粗糙度随芯皮玻璃界面的扩散增强而增大,酸蚀剥离芯玻璃后的皮玻璃表面出现岛状结构,这种岛状颗粒在光纤拉制时就己经在界面处形成,表明芯皮玻璃界面的扩散存在相互反应扩散。     

微通道板铅硅酸盐玻璃表面纳米尺度的形貌(英文)

氢还原后微通道板铅硅酸盐玻璃表面的形貌与微通道板的使用性能直接相关。利用原子力显微镜研究了不同还原条件下的微通道板铅硅酸盐玻璃表面的纳米尺度形貌变化过程,并构建了还原过程中的表面微结构模型。结果表明：微通道板铅硅酸盐玻璃表面存在 2 种微结构形貌：一种是还原生成的新相颗粒弥散分布于玻璃基体中,还原条件影响弥散分布的颗粒尺寸与距离,还原初期容易出现小颗粒的弥散结构,而通过长时间还原或高温还原后则会出现大颗粒的弥散结构;另一种是新相颗粒相互连接形成连通结构。2 种微结构形貌的形成取决于还原条件。经 X 射线衍射和 X 射线光电子能谱分析表明：铅硅酸盐玻璃表面的新相颗粒为玻璃中铅离子被还原生成的铅原子聚集体     

氧化锆对微通道板用铅硅玻璃结构和性能的影响

通过X射线衍射(XRD)分析、拉曼光谱(Raman)分析、热膨胀系数以及维氏硬度等测试,探究了ZrO₂对微通道板铅硅玻璃的结构和性能等方面的影响。研究表明,引入8%(质量分数,下同)以内的ZrO₂可实现无析晶微通道板用铅硅玻璃的制备。玻璃中桥氧键的振动强度随ZrO₂含量的增加出现先增加后降低的变化趋势,对应热膨胀系数呈先降低后增加的变化趋势。ZrO₂含量为2%时,玻璃中桥氧含量达到最大,对应玻璃的热膨胀系数最小为80.5×10^-7 ℃^-1,此时微通道板耐离子轰击能力比无锆微通道板提高了33%。玻璃的维氏硬度随ZrO₂含量的增加逐渐变大,且ZrO₂含量低于5%时,维氏硬度变化较为明显。ZrO₂含量为8%时,玻璃的维氏硬度最大为5.1 GPa。     

干湿界面状态下混凝土–环氧胶泥复合体黏结损伤演化过程EI北大核心CSCD

为了揭示干湿界面状态下混凝土与环氧胶泥黏结损伤演化机理,采用轴拉试验研究了环氧胶泥–混凝土复合体的黏结强度,并通过声发射技术获得了复合体拉伸过程中振铃计数、b值以及声发射源空间位置,分析了复合体黏结损伤的空间演化过程。通过数字图像相关法获得了干湿界面状态下复合体断裂表面的应变和位移损伤演变特征。结果表明:干燥界面下黏结强度相比潮湿界面下高约60%。潮湿界面下混凝土–环氧胶泥的声发射源空间位置集中在界面处,并在界面处形成1条规则的应变集中带,表现出界面破坏特征;而干燥界面下混凝土内部出现大量的声发射源,断裂面存在多条不规则的应变集中带,整体表现为混凝土基体破坏模式。     

超高性能混凝土湿接缝界面粘结性能EI北大核心CSCD

研究了超高性能混凝土(UHPC)湿接缝界面破坏特性、拉伸强度以及拉伸强度比(接缝试件界面拉伸强度相对于整体试件的比值)等。结果表明:所有UHPC湿接缝试件的破坏模式均为脆性破坏;相比于未掺纤维湿接缝试件(界面拉伸强度2.24 MPa),掺纤维UHPC湿接缝试件具有更好的界面粘结性能(界面拉伸强度可达6.64 MPa,拉伸强度比可达68.6%);当纤维体积掺量不大于2.5%时,湿接缝试件的界面拉伸强度、拉伸强度比以及界面断裂韧性均随纤维体积掺量的增大而增大,最佳纤维体积掺量为2.5%;长纤维对UHPC湿接缝界面拉伸强度、拉伸强度比以及界面断裂韧性的提升效果优于短纤维,异形纤维优于平直形纤维;配筋UHPC湿接缝试件延性特征显著优于未配筋试件,增加钢筋锚固长度、界面配筋率是提高UHPC湿接缝延性特征和界面拉伸强度的较有效方法;当钢筋锚固长度达到6倍钢筋直径时,湿接缝处界面拉伸强度大于整体浇筑UHPC拉伸强度。此外,构建了不同纤维参数下UHPC湿接缝界面拉伸应力-相对位移简化模型。     

矿物掺合料调控界面过渡区微结构对混凝土力学性能的影响EI北大核心CSCD

系统测试了利用石灰石粉、矿粉及不同集料体积掺量、粒径分布配制试件的抗压强度与动弹模量,采用压汞法对相应试件孔径分布特征进行对比分析,研究掺合料对基体及界面过渡区(ITZ)孔结构的作用,分析掺合料调控ITZ微结构对混凝土力学性能的影响机理。结果表明:掺加5%石灰石粉可细化样品孔结构,使总孔隙率及10 nm以上孔的含量有所降低;掺加10%石灰石粉则会提高总孔隙率和10~100 nm孔体积,但降低100 nm以上孔的含量;掺加35%矿粉虽然减少了试件的总孔隙率及10 nm以上孔的含量,但会提高10 nm以下孔的体积;在大掺量矿粉时(70%),大于10 nm的毛细孔有所减少,而小于10 nm的微孔含量显著增加;掺加5%石灰石粉或35%矿粉,试件56 d抗压强度、动弹模量略有增加,且增加幅度随集料体积掺量增加或集料平均粒径的减小而增大;混凝土力学性能的改善主要取决于100 nm以上区间即界面过渡区孔结构的优化。     

界面聚合制备复合膜过程的数学模型

基于高分子物理化学、质量传递和相分离成膜理论,研究在复合膜制备过程中采用界面聚合反应成膜的机理,建立了非稳态条件下反应．扩散联合控制的数学模型;通过有针对性地简化,该模型可适用于反应控制和扩散控制。模型中无量纲参数有明确的物理意义,较好地反映了界面聚合反应成膜过程的机理。无量纲化处理使模型解析解形式更为简单、实用,模型与实验数据吻合良好,且优于现有模型。通过模拟计算,可得出单体(A组分)浓度、膜的厚度、膜厚增长率随时间的变化关系,并可考察聚合反应速率常数、单体(A组分)在复合层中的扩散系数、单体初始浓度等参数对成膜过程的影响．理论结果可用于指导界面聚合反应成膜实践。     

稀土离子掺杂纳米晶复合玻璃回音壁模式微腔激光器的研究进展EI北大核心CSCD

回音壁模式微腔是一种高效的激光谐振腔,它可以将光囚禁在很小的微腔空间内,实现极高的光能量密度,使光与物质的相互作用得到显著增强。在众多材料中,稀土离子掺杂纳米晶复合玻璃兼具了晶体材料优异的光学性能和玻璃材料良好的机械加工性能,是一种理想的回音壁模式微腔激光器增益介质。目前,关于稀土离子掺杂纳米晶复合玻璃回音壁模式微腔激光器的报道并不多,仍处于起步阶段。本综述简述了回音壁模式微腔的基本原理及特征参数,分析归纳了现有稀土离子掺杂纳米晶复合玻璃回音壁模式微腔激光器的研究进展,并展望了其未来的发展方向。     

缓蚀剂负载中空SiO2微球的制备及性能EI北大核心CSCD

以乳液聚合法制备的聚苯乙烯微球为模板制备中空介孔二氧化硅微球,经扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析、小角度X射线衍射、氮气吸附–脱附等手段对制备得到的中空微球进行性能结构表征。考察了氨水和硅源前驱体用量等制备条件对中空微球的尺寸、介孔孔径、球壳厚度等的影响,6.25 mL氨水和10 g正硅酸乙酯的用量为最佳制备条件。中空SiO2微球作为载体,负载缓蚀剂苯并三氮唑,并对负载缓蚀剂的微球表面进行高分子双电层的修饰,释放曲线实验表明,高分子双电层修饰使微球中缓蚀剂释放速率降低5倍。     

分子筛中扩散及界面阻力的模型化探讨

分子筛膜是无机膜领域的一个新的分支。目前国内外对复合结构分子筛中多组分扩散的研究还处于初步阶段,许多有广阔应用价值但转化率和产率低的催化反应可能可以通过此课题的研究来得到提高,从而获得实现工业化的新途径。因此探索复合结构分子筛膜和多组分在复合结构分子筛中的扩散在催化反应领域中有深远的应用意义。     

PA66/GF微复合材料的制备与界面性能

采用不同涂层含量的玻璃纤维(GF)制备了GF增强尼龙(PA)66(PA66/GF)微复合材料.对不同涂层含量的纤维表面形貌分别进行了扫描电子显微分析和原子力显微分析,研究了涂层含量、纤维表面形貌与微复合材料界面剪切强度(IFSS)之间的关系.结果表明,当涂层质量分数为0.131%时,纤维宏观表面均一,微观区域表面粗糙,微复合材料的IFSS最大.在较低温度下,提高温度及水溶液的存在会破坏GF与树脂基体之间的结合;在较高温度下,随着老化时间的增长,GF涂层发生分解,破坏了涂层的结构,使得纤维与树脂基体结合变差,导致IFSS迅速降低.     

直拉法单晶硅中位错影响因素研究进展EI北大核心CSCD

在介绍了直拉法单晶硅中位错形成及运动机理的基础上,归纳了其生长过程中籽晶热冲击、固液界面、晶体直径和杂质等因素对位错的影响,分析了硼、锗、氮、磷、砷掺杂元素和氧杂质对单晶硅位错行为的影响.籽晶热冲击会引起位错,而通过缩颈、回熔、籽晶预热以及采用掺杂的籽晶等方式可以使其得到抑制.凸向熔体的固液界面引起较大的边缘切应力产生边缘位错,当形状为平面时,可抑制位错形成;在重掺n型单晶硅中,固液界面的演变和{111}边缘面的形成可能促进过冷区域产生并中断顶锥生长,进而引发位错,并且边缘面的长度与熔融等温线的曲率有关;引晶时籽晶的不完全引晶,会产生位错且无法排出晶体,进而延伸至硅棒中;单晶硅直径增大和长晶过程中的直径波动都会增加位错的形成风险.掺杂是抑制位错形成与运动的有效方法,硼、锗、氮、磷、砷以及氧杂质对位错都起着不同程度的抑制作用,主要原因在于杂质原子对位错的钉扎效应.最后,针对缩颈工艺、热场设计、掺杂工艺和理论建模等方面,对未来的研究工作做出了展望.     

可持续性有机污染物根际微界面化学过程的研究进展

土壤-植物系统关系着人类生存与健康,土壤-植物根际微界面过程更是日益受到研究者们的重视。本文主要阐述在根际微界面过程中的污染物、根系分泌物和根际微生物三者之间的相互作用、影响;探讨了植物体内界面过程、植物修复的机理和根际界面微生态过程;同时,对今后土壤-植物根际微界面过程研究方向进行了建议和展望。     

沉淀过程中微混效应的研究

通过对文献的综述和实际工作,阐述了沉淀过程中存在微混效应并指出它是导致沉淀产品粒度分布宽和形貌不一致的主要原因。并在此基础上分析了微混效应对沉淀过程起作用的原理及消除沉淀过程中微混效应的两种方法。     

玻璃微球界面处理对聚硫密封剂性能的影响

采用不同的偶联剂对玻璃微球进行界面处理,并添加至聚硫密封剂,研究界面处理后玻璃微球的表面物理、化学性能,以及添加后聚硫密封剂的力学性能变化。结果表明,玻璃微球的界面处理可提高其与聚硫密封剂的界面相容性,从而提高聚硫密封剂的力学性能。其中,本研究中先酸洗再KH-590硅烷偶联剂处理的玻璃微球效果最好。     

化学外加剂与水化硅酸钙相互作用的分子动力学研究进展EI北大核心CSCD

掺入化学外加剂是提升水泥基材料性能的有效方法。然而,各类化学外加剂在分子尺度上的作用机制仍需进一步明晰。水化硅酸钙(C–S–H)作为水泥水化的主要产物,控制着水泥基材料的各项宏观性能。分子动力学模拟可在分子/原子尺度上揭示化学外加剂分子与C–S–H的相互作用及其对C–S–H性能的影响。综述了近年来针对有机和无机化学外加剂与C–S–H在分子尺度上的相互作用及其对C–S–H性能影响机理的分子动力学研究进展,并展望了关于化学外加剂–(C–S–H)体系分子动力学模拟的后续研究方向。总结的化学外加剂包括有机小分子、树脂和纤维、水溶性聚合物等有机外加剂,以及(改性)石墨烯、硅烯、碳纳米管、各类纳米粒子等无机外加剂。分子动力学模拟研究重点关注各类外加剂与C–S–H界面的相互作用,这一作用的理解有助于揭示外加剂对C–S–H材料力学性能的提升机理。此外,针对有机小分子、水溶性聚合物及部分纳米粒子等外加剂,大量研究采用分子动力学方法,揭示此类外加剂对C–S–H层状结构的吸附、插层、聚集阻塞等微观作用,从而阐明这些外加剂对C–S–H力学性能、传输性能,乃至收缩行为的作用机理。这些认识,为有效提升水泥基材料性能、外加剂分子结构设计提供理论启发。     

高岭石插层过程的理论计算进展EI北大核心CSCD

高岭石插层是实现高岭石高值化的一个重要调控手段。从理论计算的角度研究高岭石插层过程的原子、分子尺度的微观机制,是目前黏土矿物改性的一个重要研究手段和发展趋势。针对高岭石无机小分子、有机小分子和有机大分子插层3个研究方向的理论计算研究进展,进行了总结和归纳,并对高岭石插层的理论计算未来发展方向进行了展望。     

土壤环境中抗生素污染界面过程的研究进展

抗生素巨大的生产和消费量导致其对土壤环境的危害日趋严重,其土壤环境界面过程更是日益受到研究者们的重视。主要阐述在土壤界面过程中抗生素的吸附解吸过程和降解过程,同时,对抗生素在土壤界面过程的研究方向迚行了建议和展望。     

不同结构的引气剂对溶液及混凝土性能的影响EI北大核心CSCD

分别研究了不同疏水链长度(C8~C14)和不同阴离子基团(硫酸根、磺酸根和磷酸根)的表面活性剂的亲疏水性和离子基团对表面活性、泡沫行为和水泥砂浆中引气性能的影响规律。结果表明:表面活性剂分子的界面自组装行为越强,界面自由能降低越多,表面活性越强,其水溶液的泡沫性能越好,在水泥砂浆中的引气效果也越好。十二烷基硫酸钠具有最高的界面自组装排列密度和最低的界面自由能,在水溶液中具有最好的泡沫性能,在砂浆中具有最好的引气性能,同样具有最优的硬化砂浆气孔调节性能。