一维单原子纳米颗粒的晶格振动量子化

只考虑最近邻原子间的简谐力互作用 ,应用Dyson方程推导了一维单原子纳米颗粒的位移 -位移格林函数 ,在此基础上研究了声子结构 ,并对晶格振动进行了量子化     

光谱学研究银纳米颗粒在玻璃中的生成规律

通过离子交换法将银离子引入白硅酸盐玻璃和绿硅酸盐玻璃,利用光致发光(photoluminescence-PL)和光吸收(optical absorption-OA)谱研究银离子的团簇化、成核和生长.由于白硅酸盐玻璃不含二价铁离子,因此,银纳米颗粒形成困难,颗粒体积分数非常低,以致样品中银纳米颗粒的共振吸收峰不明显.在这种条件下,样品中存在大量银离子和银的小原子团簇.在绿玻璃中,氧化铁含量较高,引入到玻璃中的银离子大部分被二价铁离子还原成中性银原子,通过热处理,银离子在玻璃中成核和生长.在相近的热处理条件下,绿玻璃有利于银纳米颗粒的生成.银纳米颗粒在形成过程中,消耗大量银离子,造成样品的发光强度逐渐降低.     

银纳米颗粒有序阵列光学偏振玻璃特性研究

银纳米椭球微粒有序掺杂的光学偏振玻璃具有光学玻璃的高透过率特性和本征的偏振特性,是综合性能好的光学偏振器件。利用米氏理论和电偶极子理论分析了光入射到椭球形银纳米微粒产生的消光特性和偏振机理;建立椭球形纳米微粒周期阵列分布的光学偏振玻璃模型,采用有限元数值算法模拟计算近红外光入射该模型后的偏振光输出特性。通过优化玻璃内部椭球微粒的几何参数,获得波长在700~1 100nm近红外全波段内的偏振玻璃的透过率达到80%以上,消光比达20dB以上;尤其当波长在740~840nm范围内,透过率高达90%以上,消光比达50dB以上。     

玻璃基片中银纳米晶图形电场诱导热转印

图形分布金属纳米晶体掺杂的玻璃材料有着巨大的应用潜力,寻找一种简易高效的图形化制备方法受到科研人员的高度关注。利用高温高压直流电场的定向诱导迁移作用,结合后续热处理工艺,即可在硅酸盐玻璃基片中形成与表面银膜图形相对应的银纳米晶分布,从而实现纳米晶体图形的电场诱导热转印。本文研究了电场诱导热转印中金属离子扩散及纳米晶析出过程,发现经过电场诱导扩散后,银主要以Ag+和Ag0形态分布在深度为0-100μm的玻璃表层中,经过后续热处理生成粒径为7-15nm的银纳米晶图形层。研究表明在电场诱导热转印过程中,Ag+在受电场诱导作用进行定向扩散之外,也在玻璃表层中发生一定的浓度梯度扩散,而在后续热处理时由于再次浓度梯度扩散和纳米晶体长大引起的银聚集效应,导致图形边界发生模糊。这些因素的综合作用决定转印图形的最终精度。     

一维单原子纳米颗粒晶格振动性质的理论研究

根据一维单原子纳米颗粒晶格振动量子化的结论 ,推导了一维单原子纳米颗粒晶格振动的内能、比热、原子均方位移和原子均方速度公式 ,并进行了数值计算。数值计算结果表明 ,单位质量的一维单原子纳米颗粒的晶格振动内能与比热随纳米颗粒尺寸的增加而增加 ,一维单原子纳米颗粒的表面原子的均方位移大于内部原子的均方位移 ,而表面原子的均方速度小于内部原子的均方速度     

基于纳米颗粒小尺度效应的纳米流体有效热导率模型

通过分析基于纳米颗粒小尺度效应的纳米流体热流传递的机理,建立纳米流体有效热导率的预测模型。将本模型与实验数据及经典模型对比,发现在常温下本模型和经典模型计算值均能较好地预测纳米流体的热导率,但在温度较高时本模型与实验值更接近,表明其更适用于计算不同温度下纳米流体的热导率。在此基础上,讨论了温度、纳米颗粒体积浓度和粒径对纳米流体热导率的影响,以及在不同温度下纳米颗粒及基液两者对增大纳米流体热导率的贡献。     

载银纳米颗粒多响应性复合水凝胶研究进展

近年来载银纳米颗粒多响应性复合水凝胶得到人们的广泛关注。该复合体系通过结合银纳米颗粒与水凝胶,不仅可以利用水凝胶的光学和电学特性,同时也表现出了对温度、pH、介质离子强度的轻微变化以及对某些生物物质浓度变化的快速响应。对近年来载银纳米颗粒多响应性复合水凝胶的性能和分类方法的研究进展进行了详述,介绍了该复合水凝胶在催化领域、生物医学领域、纳米技术和环境污染物质降解等方面的应用。     

利用阳离子吡啶衍生物制备银纳米颗粒及光催化性能研究

摘要：通过二乙烯三胺的还原反应与1-十六烷基溴化吡啶的调控．在室温下化学还原制备均匀单分散的稳定银纳米颗粒。得到的银颗粒尺寸分布在60-90纳米之间。形成银纳米颗粒的反应过程表现出明显的燕山变化,由无色到苍黄色,最终变化到椋黄色。制备的银纳米颗粒对于刚果红与罗丹明B表现出良好的光催化性能。     

Ag-Cu离子注入SiO2玻璃后形成纳米颗粒的研究

Ag、Cu离子经200和110keV加速后分别以5×1016和1.5×1017ions /cm2的剂量在室温下先后注入到非晶SiO2玻璃中.注入后样品的光学吸收谱显示两个吸收峰,其峰位为407和569nm,分别对应单独Ag和单独Cu纳米颗粒的等离子体共振吸收峰,样品在还原-保护气氛下退火后吸收峰峰强明显增加.样品的透射电镜选区电子衍射花样含有Ag、Cu两套衍射环,透射电镜的明场像观察到大量的纳米颗粒呈现出中心亮斑特征.在样品倾转过程中,中心亮斑特征依然存在,证实这种现象是离子辐照产生的纳米空位团簇.扫描透射电子显微镜高角环形暗场像进一步证实了这一点.综上所述,样品中形成了单Ag和单Cu包裹空位团簇的纳米颗粒.     

应力对Ag颗粒增强SnCu基复合钎料蠕变性能的影响

使用搭接面积为1mm2的单搭接钎焊接头,研究了恒定温度下应力对Ag颗粒增强SnCu基复合钎料钎焊接头蠕变寿命的影响,结果表明:Ag颗粒增强SnCu基复合钎料的蠕变抗力优于99.3Sn0.7Cu基体钎料;随着应力的增大,复合钎料及其基体钎料钎焊接头的蠕变寿命均呈下降趋势,且应力对复合钎料钎焊接头蠕变寿命的影响比基体钎料明显.     

振动场作用下聚合物的新型动态塑化熔融模型

将振动场引入聚合物塑化挤出的全过程,建立了振动挤出机的聚合物动态解析熔融模型．振动场的引入使挤出机的熔融塑化能力得到了很大的提高,熔融段的长度随着振动频率和振幅的增大而减少．在该模型中,随着熔融过程的进行,熔体的厚度缓慢增加,而固体床缓慢减少,直到聚合物熔体填满整个螺槽横截面;在稳定情况下,熔融段的长度不变,聚合物颗粒进入料筒的速度与挤出机的熔融速度以及产量相等．但是,当熔融段的长度达到某一稳定值后,再增大振幅或频率,熔融段的长度不再发生明显的变化．用该模型能很好地预测振动挤出机的成型参数,得到优化条件．将计算值与实验值比较验证了各振动参数（振幅和频率）对振动挤出机塑化熔融能力的影响．     

有序度对Ni3Fe合金环境氢脆的影响

研究了室温下不同有序度的Ni3Fe在真空和氢气气氛中的力学性能及断口形貌特征．结果表明：具有不同有序度的Ni3Fe在真空中拉伸时，均不发生环境氢脆；但在氢气中氢对其有强烈的脆化作用，且其敏感性随着有序度的增加而加剧．扫描电镜观察表明：在真空中或H2中拉伸时，无序Ni3Fe的断口都为韧性穿晶断口，而在氢气中拉伸时，1000h有序化Ni3Fe为100％沿晶脆性断口，但是有序化60h和200h的Ni3Fe的断口为穿晶和沿晶混合断口．     

Sn和Te掺杂对CrSb2热电性能的不同影响

研究了Sn、Te掺杂对CrSb_2热电性能的不同影响。结果表明,Sn、Te掺杂引起的晶格畸变使电子浓度提高,Te替代Sb是n-型掺杂,而Sn替代Sb是p-型掺杂。由于补偿效应,CrSb_(1.99)Sn_(0.01)的电子浓度小于CrSb_(1.99)Te_(0.01)的电子浓度,导致Sn掺杂使CrSb_2的电阻率和热电势|S|降低的幅度较小。掺杂后声子杂质(Sn、Te)散射增强,CrSb_(1.99)Sn_(0.01)和CrSb_(1.99)Te_(0.01)的热导率都明显减小,而Te的原子量比Sn的大,散射作用更强,热导率减小的幅度更加明显。因此,Te掺杂改善了CrSb_2的热电性能,而Sn掺杂没有改善其性能。此外,由于Sn和Te的d轨道填满了电子而没有磁性,掺杂后样品的Neel温度没有明显改变.     

分子动力学模拟金属玻璃Cu应力晶化的应变率效应

采用Mishin镶嵌原子势，通过分子动力学方法模拟了零温下非晶金属Cu在不同应变率条件下的拉伸变形过程和应力晶化行为，分析了此过程中原子体系应力与结构组态的变化．结果表明：在应变率10^8s^-1-10^9s^-1范围内，金属玻璃Cu的塑性流动应力随着应变率的提高而增大，弹性模量约为55GPa．在塑性流动过程中发生应力晶化现象，伴随着明显的晶核形成与生长过程，晶化程度随着应变率的增加而加剧．应力效应和温度效应都是导致金属玻璃晶化的重要途径，形成的少量纳米晶粒是导致剪切带的形成和扩展的可能因素．     

SiC颗粒的高温氧化动力学

研究了SiC颗粒在927℃、1027℃和1127℃空气中的高温氧化动力学.结果表明,温度越高SiC颗粒的氧化速率常数越大,氧化反应越容易进行;SiC颗粒的高温氧化分为氧化前期和氧化后期两个阶段.氧化前期的反应速率受界面化学反应的控制;氧化后期受扩散控制,其表观活化能远比氧化前期的大.SiC颗粒的高温氧化过程符合两个阶段式模型:氧化前期的氧化速率常数k_c=143.37exp(-70994/RT)(mg·m~(-2)·min~(-1)),氧化后期的氧化速率常数k_D=3.61×10~8exp(-192758/RT)(mg·m~(-2)·min~(-1)).     

纳米Ni和Ni/SiCp纳米复合材料的超塑性

研究了用电沉积方法制备的纳米Ni和Ni/SiCp纳米复合材料的超塑特性,在试验温度410℃和450℃,应变速率为8.3×10-4s-1～5×10-2s-1的条件下,纳米Ni和Ni/SiCp纳米复合材料均表现出超塑性.当温度为450℃、应变速率为1.67×10-2s-1时,在Ni/SiCp中获得最大延伸率为836%;在同样的温度下应变速率为1.67×10-3s-1时纳米Ni获得最大延伸率为550%.对超塑性变形后组织的分析表明,晶界滑移是主要变形机制,晶粒长大至亚微米/微米量级后,变形机制是位错协调晶界滑移和位错滑移塑性.     

用脉冲电流处理后疲劳铜单晶的位错行为

将[233]共面双滑移取向的铜单晶体在两种恒塑性应变幅下进行循环疲劳，形成密度不同的位错结构．用高密度脉冲电流对疲劳铜单晶体处理后，试祥中位错的结构由单纯的脉络结构转化成位错胞状结构．高密度脉冲电流处理引起的热压应力不但加强了主滑移系位错的运动，还使共面次滑移系开动，在主滑移系位错和共面次滑移系位错的共同作用下导致位错胞状结构的形成。     

表面张力温度系数对硅单晶生长的影响

利用有限元方法对硅单晶Czochralski(Cz)法生长炉内的流动和传输过程进行了全局数值模拟,研究了表面张力温度系数对硅单晶生长过程的影响,模拟的表面张力温度系数范围是(0～0.35)×10-3N/m·K.结果表明:随着表面张力温度系数的增加,由Marangoni效应驱动的熔体表面流动能强化熔体的自然对流,从而减小了通过熔体自由界面的温差,降低了加热器的功率.但是,结晶界面更凸向熔体,在结晶界面处晶体内的轴向温度梯度减小;对常规Cz炉,结晶界面处的平均氧浓度先减小然后增大,而对于具有气体导板的Cz炉,Marangoni效应总是使结晶界面处的平均氧浓度减小.     

热丝CVD方法中气体状态参数的二维模拟计算

使用在连续介质中建立的二维流场数学模型，模拟计算了在用HFCVD方法生长金刚石薄膜过程中影响气体温度分布的多个沉积工艺参数，研究了气体的速度和体密度的空间分布．结果表明，在优化工艺参数条件下，高温热丝的热阻塞作用导致气体状态参数的不均匀空间分布；在热丝附近气体的速度大而靠近反应腔体侧壁处小；热丝附近处气体体密度减小而靠近冷反应腔体侧壁处增加，采用绝热或高等温边界的反应腔管道壁可以消除气体的热绕流现象，有利于大面积金刚石薄膜的快速均匀生长．