三氧化二铁纳米微晶的晶格畸变

对γ相和α相三氧化二铁纳米微晶的系列样品进行了Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）实验研究，从所得晶粒度和微结构参数发现：此纳米微晶的晶粒组元中存在着晶格畸变；随着温度的升高，γ相和α相纳米微的微结构与晶粒度和温度有着较密切的关联．对此畸变，我们给出了初步的物理解释．     

微纳米尺度压痕硬度尺寸效应的研究进展

针对微纳米尺度下,材料硬度测试中出现的正常压痕尺寸效应或逆向压痕尺寸效应,即硬度值随着压痕深度或施加载荷的增大而减小或增大的现象,目前有很多解释或描述的模型或方程,以寻求出现硬度压痕尺寸效应的根源.但由于硬度测试中所受到的影响因素众多,还没有一种方法能完全符合各种材料和测试条件的硬度测试结果,通过对现有的几种解释硬度压痕尺寸效应方法进行比较分析,对硬度压痕尺寸效应的研究方向进行了展望.     

光栅铝膜纳米压痕尺寸效应分析

研究光栅铝膜尺寸效应对于指导衍射光栅机械刻划工艺十分重要,对现有光栅铝膜进行了纳米压痕实验,从实验中获得光栅铝膜材料的力学性能参数。通过实验数据可知,光栅铝膜材料在微米级范围内存在明显的尺寸效应。利用三种尺寸效应模型Meyer模型、PSR模型及MPSR模型对光栅铝膜材料尺寸效应进行描述并分析,说明了几种模型在不同压深情况下的有效性。     

纳米金属材料的强度与晶粒尺寸的关系

传统多晶金属材料的强度与晶粒尺寸的关系符合H—P关系，然而，对于纳米金属材料，随着晶粒尺寸的减小，强度与晶粒尺寸的关系不符合H—P关系．这与纳米材料晶界（包括三叉晶界、四方晶界或晶隅）所占的体积分数有很大关系．对此，通过几种修正模型对该问题进行了分析．     

最佳晶粒尺寸和介观效应

理论研究表明：存在最佳晶粒尺寸是一种新的介观效应，它来自当晶粒尺寸缩小到一定程度时反映吸附氧负离子的Fermi统计失效；根据当晶粒尺寸缩小到特征长度rm时晶粒将保持电中性的Kubo理论，对Fermi统计公式进行修改，从而给出了最佳晶粒尺寸最佳晶粒尺寸等于2rm的理论结果．用Kubo理论电子逸出功公式估算了rm用与最佳晶粒尺寸r0^＊的数值，其结果与实验一致。     

最佳晶粒尺寸和介观效应

理论研究表明：存在最佳晶粒尺寸是一种新的介观效应,它来自当晶粒尺寸缩小到一定程度时反映吸附氧负离子的Fermi统计失效;根据当晶粒尺寸缩小到特征长度rm时晶粒将保持电中性的Kubo理论,对Fermi统计公式进行修改,从而给出了最佳晶粒尺寸最佳晶粒尺寸等于2rm的理论结果.用Kubo理论电子逸出功公式估算了rm与最佳晶粒尺寸r*0的数值,其结果与实验一致.     

测定纳米晶粒尺寸分布的分峰法

本文提出一种测定纳米晶粒尺寸分布的新方法－分峰法，其可靠性用规定超微粉颗粒大小分布的Ｘ－射线小角散射法（ｓａｘｓ）进行了验证，并用它成功地测定了ＳｎＯ２薄膜和层状石墨的晶粒分布。     

均匀沉淀法制备纳米氧化镁

以尿素为沉淀剂、六水合氯化镁为金属盐溶液、聚乙烯醇(PVA)为分散剂,采用均匀沉淀法制得氢氧化镁,并将其煅烧制得纳米氧化镁.分别讨论了分散剂用量、反应物配比、反应温度和时间、前驱物氢氧化镁的煅烧温度和时间对产物纳米氧化镁的粒径的影响,获得了最佳工艺条件.分别用X射线粉末衍射法(XRD)、及扫描电镜(SEM)对该纳米晶体的结构和性能进行了表征.结果表明:聚乙烯醇加入量为溶液质量的0.5‰,尿素与六水合氯化镁摩尔比为6∶1时,于100℃反应4 h,在500℃煅烧1.5 h得到纳米氧化镁粉体,平均粒径为50 nm.     

纳米金属材料的强度与晶粒尺寸的关系

传统多晶金属材料的强度与晶粒尺寸的关系符合H-P关系,然而,对于纳米金属材料,随着晶粒尺寸的减小,强度与晶粒尺寸的关系不符合H-P关系.这与纳米材料晶界(包括三叉晶界、四方晶界或晶隅)所占的体积分数有很大关系.对此,通过几种修正模型对该问题进行了分析.     

电流密度对纳米锌镍合金镀层显微组织的影响

采用适当的添加剂在碱性体系中获得了晶粒度为14—33 nm的纳米锌镍合金电镀层。并应用赫尔槽试验、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术研究了电流密度对镀层晶体结构的影响。结果表明,在该体系中,在电流密度为0.5—50 A/dm2得到的纳米锌镍合金镀层均为单一的γ-相(N i5Zn21)结构。随电流密度的增加,在低电流密度区镀层的晶粒度由33 nm迅速降至17 nm,在中高电流密度区晶粒度保持在14—17 nm。另外,镀层中还存在亚微米级晶粒团簇,其尺寸随电流密度的增加呈线性增大。     

Preparation of nanocrystalline BaTiO_3 ceramics

The high-dense nanocrystalline BaTiO3(BT)ceramics with grain size smaller than 100nm have been successfully prepared by the two step sintering and the spark plasma sintering(SPS)process.The successive transitions in nanograin BT ceramics from rhombohedral to orthorhombic,tetragonal and cubic transitions,similar to those in coarse BT ceramics,were revealed by in-situ temperature dependent Raman spectrum.The multiphase coexistence and the diffused phase transition character were demonstrated in the 8nm nanocr...     

方形基坑尺寸效应对长短桩围护结构支护效果的影响

为研究方形基坑尺寸效应对长短桩围护结构支护效果的影响,以某桥梁承台基坑为依托,采用数值分析手段,通过现场实测对选用参数进行验证,依托选用参数拟定不同平面尺寸计算工况,通过地层应力与桩后土压力变化分析其尺寸效应;通过对比长短桩围护结构与等长桩围护结构的变形受力差异,探明尺寸效应对长短桩围护结构支护效果的影响。结果表明：当方形基坑尺寸较小时,在坑边一定距离处会形成连续、封闭的“类圆形”拱区域,存在与圆形基坑中环箍效应相似的“类环箍效应”,算例表明该效应在边长大于18.0 m后环箍断开,效应消失;当拱区域封闭为环箍时,围护结构桩后土压力显著降低,当其不封闭时,土压力增长,坑边中部桩后土压力增长量大于坑角处;长短桩围护结构的支护效果在尺寸效应越强的方形基坑中降低越少,基坑的尺寸效应对其变形及稳定有利,算例中边长小于等于14.4 m的基坑可充分利用其尺寸效应,采用长短桩代替等长桩围护,做到绿色环保。     

晶格畸变能的尺寸效应

为了更好地计算纳米材料晶格畸变能的尺寸效应,基于原子键能与表面热力学理论,提出了一个热力学模型.研究发现,随着晶粒尺寸的变小,纳米材料的晶格畸变能是不断增大的,且在20 nm以下时,这种变化将变得十分显著.随后,对该模型进行了讨论与验证,结果表明:模型给出的结果与实验数据接近,能较好地解释晶格畸变的尺寸效应.     

粗骨料粒径对混凝土弯拉强度尺寸效应影响的试验研究

为获取粗骨料粒径对混凝土材料弯拉强度及尺寸效应的影响,完成27组素混凝土梁四点弯曲试验,获得粗骨料最大粒径10、20、30 mm,尺寸为100 mm×100 mm×400 mm、150 mm×150 mm×550 mm、200 mm×200 mm×700 mm混凝土试件的弯拉强度,采用Ba?ant尺寸效应理论对试验数据进行分析,提出指数型弯拉强度尺寸效应经验公式。研究结果表明：相同骨料体积率、水灰比和构件尺寸下,混凝土材料弯拉强度随着骨料粒径的增大而降低;各骨料粒径下混凝土弯拉强度均存在尺寸效应现象,小尺寸时尺寸效应现象更显著,骨料粒径30 mm时,混凝土弯拉强度随几何尺寸增大而降低趋势最平缓;Ba?ant尺寸效应率与试验结果吻合较好,但不适用于全尺寸范围,提出的指数型尺寸效应经验公式,在全尺寸范围内能够较好地反映混凝土弯拉强度,可用于混凝土材料弯拉强度尺寸效应预测。     

Comparative study on microstructure of β-Ni(OH)2 as cathode material for Ni-MH battery

Microstructures such as micro-strain, crystallite as well as stacking faults can result in broadening of X-ray diffraction lines. Based on least square principle, new computation method and programs, which can separate the two-fold broadening effect caused by crystallite/stacking faults and which can separate the three-fold broadening effect caused by crystallite/residual stress/stacking faults, have been proposed. As a result, micro-strain and crystallite sizes as well as stacking fault probability can be calculated respectively and investigated in detail. Then the microstructures of β-Ni(OH)2 are investigated by means of these methods. The main results are as follows: 1) The shape and size of crystallite as well as stacking fault probability of raw β-Ni(OH)2 are dependent on its preparation technique. 2) Activation changes the microstructure of β-Ni(OH)2. It transforms the crystallite shape from short-fat cylinder into polyhedrons or nearly equiaxial grains.Activation also alters the residual strain states and stacking fault probability. 3) After charge-discharge and cycle-lifetime testing, the crystallites of β-Ni(OH)2 are fined further and its residual strain and fault probability were alternated. The extent of these effects are dependent on circulating conditions. 4) Calcium additive in β-Ni(OH)2 restrains grain fining process and turns twin fault into deformation fault. 5) Comprehensive analysis reveals that micro structural parameters of β-Ni(OH)2 are correlated with some performance of Ni-MH battery.     

Size effect on compressive strength of reactive powder concrete

In this paper the coefficient and law of the size effect of RPC were studied through experiments and theoretical analysis. The size-effect coefficients for the compressive strength of RPC are deduced through experiments. They indicate that RPC without fiber behaves quite the same as normal or high strength concrete. The size effect on compressive strength is more prominent in RPC containing fiber. Bazant's size effect formula of compressive strength applies to RPC. A formula is given to predict the compressive strength of cubic RPC specimens 100 mm on a side where the fiber dosage ranges from 0-2%.     

杂质离子对铜沉积微观结构的影响

为揭示杂质离子在铜电结晶过程中的行为,提高电解铜的质量,模拟电解铜厂的生产条件,用XPS、XRD、SEM等仪器研究了电解液中As~(5+)、Sb~(3+)、Bi~(3+)、Fe~(2+)、Fe~(3+)”、Ni~(2+)、Zn~(2+)等杂质离子对铜沉积微观结构的影响。结果表明:当电流密度i≤220 A/m~2时,杂质离子不在阴极沉积,但抑制其他晶面的生长,使铜结晶的(220)晶面织构系数明显增大,晶胞尺寸变大,电结晶形态由脊状变为脊状混块状;当i>220 A/m~2时,杂质中砷离子与铋离子在阴极有少量沉积,沉积层中砷以As和As_2O_3形式并存,铋以Bi_2O_3形式存在,铜结晶的颗粒变粗;当电流密度增至800 A/m~2时,杂质离子会使铜结晶的晶面择优取向从(220)变为(111)。     

杂质离子对铜沉积微观结构的影响

为揭示杂质离子在铜电结晶过程中的行为,提高电解铜的质量,模拟电解铜厂的生产条件,用XPS、XRD、SEM等仪器研究了电解液中As5+、Sb3+、Bi3+、Fe2+、Fe3+、Ni2+、Zn2+等杂质离子对铜沉积微观结构的影响.结果表明:当电流密度i≤220A/m2时,杂质离子不在阴极沉积,但抑制其他晶面的生长,使铜结晶的(220)晶面织构系数明显增大,晶胞尺寸变大,电结晶形态由脊状变为脊状混块状;当i>220A/m2时,杂质中砷离子与铋离子在阴极有少量沉积,沉积层中砷以As和As2O3形式并存,铋以Bi2O3形式存在,铜结晶的颗粒变粗;当电流密度增至800A/m2时,杂质离子会使铜结晶的晶面择优取向从(220)变为(111).