分子动力学模拟铝纳米微粒结合能的尺寸效应

利用分子动力学方法,模拟了原子数79～1865尺寸范围具有面心立方结构的Al纳米微粒的结合能.结果表明,Al纳米微粒的结合能随微粒尺寸的减小而降低.由于分子动力学模拟考虑了结构驰豫,给出的结合能数据比表面积差异模型的预测值高2%～8%.通过对不同尺寸的对偶分布函数研究表明,Al纳米微粒在原子数大于555时保持理想的fcc结构,而原子数小于381时逐渐偏离fcc结构.     

颗粒尺寸和数密度可独立调控的Pb纳米颗粒薄膜的气相制备

采用基于磁控等离子体团簇束流源的低能团簇束流沉积制备不同形态的Pb纳米颗粒薄膜.通过透射电子显微镜TEM对颗粒的尺寸、数密度进行表征分析,建立磁控等离子体团簇源及低能团簇束流沉积过程的可调参数--溅射气流、缓冲气流、溅射电压电流、沉积时间等与颗粒尺寸、数密度的对应关系,并通过对参数的调整优化获得Pb纳米颗粒薄膜中颗粒尺寸和数密度的独立调控.     

铅纳米线熔化温度的尺寸效应研究

利用分子动力学的方法研究了Pb纳米线熔化温度的尺寸效应.研究表明,纳米线的熔化温度随着尺寸的减小而降低,纳米线的熔化过程从表面开始,并逐渐向中心趋近.纳米线在熔化过程中,温度也在逐渐升高,这不同于块体材料.Pb纳米线熔化温度的变化量与相同尺寸Pb纳米薄膜的变化量之比为2:1.另外,Pb纳米线的热力学稳定结构存在一个临界尺寸S(2nm＜S＜2.5nm),尺寸＜S,Pb纳米线的稳定结构是晶态,而＜S则为非晶态.     

纳米Pb和Bi的热稳定性

利用综合热分析仪(DSC-TG)对纳米Pb(粒晶为90～150nm)和Bi(粒晶为90～130 nm)与体相Pb和Bi的熔点和熔化焓以及热稳定性等热力学性质进行了研究.实验结果表明纳米Pb和Bi比块体的Pb和Bi有更高的吸附能力和化学活性.纳米Pb比块体的Pb熔点降低2.3℃,熔化焓降低59.0%,纳米Bi比块体的Bi熔点降低5.3℃,熔化焓降低47.95%.     

PECVD生长纳米硅薄膜的X射线衍射分析

等离子增强化学沉积生长的纳米硅薄膜是由纳米级尺寸的晶粒和晶界组成的厚度极薄的薄膜,采用X射线薄膜衍射法即X射线以低掠射角(1°～5°)入射,延长X射线在薄膜中的行程,同时将聚焦光路改为平行光光路,以提高来自薄膜的衍射强度,得到纳米硅薄膜的衍射峰。借此方法,研究了本征膜和掺磷薄膜的硅晶体结构及掺磷浓度对硅晶粒大小和晶格微观畸变的影响。     

金属纳米微粒热力学性能的尺寸效应和形状效应研究

(1)提出了一个无量纲的参数——“形状因子”来描述纳米微粒的形状差异对于其性能的影响,给出了形状因子明确的定义、计算方法;推导出了纳米微粒尺寸、形状因子、微粒总原子数、表面原子数以及比表面积等基本表征量之间的定量关系式。(2)提出了一个新的纳米微粒晶体模型,即纳米微粒可以看作是从块体晶体中取出的一个纳米尺度的粒子,按能量最低原理自发达到热力学平衡而形成。基于这个模型,推导出了纳米微粒晶格参数的计算公式,该公式对于纳米微粒晶格参数的计算结果和相应的实验值很符合。(3)从结合能的基本概念出发,提出了固体的结合能在数值上等于组成固体的所有原子在自由态时的表面能减去固体表面能的表述,进一步建立了描述纳米微粒结合能的表面能模型。通过考虑固体表面原子有大量的悬空键,而且表面原子有弛豫这一实验事实,建立了纳米微粒结合能的键模型。同时,还证明了液滴模型是表面能模型的一个特例。(4)推导出了预测自由表面纳米微粒熔解温度的计算公式;通过考虑镶嵌在高熔点基体中并与基体形成共格界面的纳米微粒的表面原子成键情况,推导出了预测非自由表面纳米微粒熔解温度的计算公式,并以此解释了纳米微粒的过热现象。(5)推导出了纳米微粒的熔解温度、熔解焓、空位形成能及空位浓度的计算公式;计算了二元纳米微粒系统的相图,结果表明,纳米微粒的相图与块体材料的相图不同;进一步将本理论推广至纳米线和纳米薄膜,并证明了相同尺寸的球形纳米微粒、纳米线和纳米薄膜的结合能(熔解温度、空位形成能或一级近似下的熔解熵)变化量之比为3：2：1。     

基于鼓包法的薄膜材料界面结合能的测定

薄膜材料的应用范围越来越广泛,薄膜材料的界面结合能对其使用过程具有重要影响。鼓包法是测量薄膜材料界面结合能的一种重要的方法。通过有限元软件ABAQUS模拟鼓包实验,并用ABAQUS中的内聚力模型表征薄膜与基底之间的界面性能,最终得到薄膜材料的界面结合能。计算结果表明:薄膜开裂时的压强和挠度的乘积与界面结合能呈线性关系,且斜率随鼓包模型的孔径变化而变化。通过不同孔径下的模拟最后得到Ni薄膜界面结合能的表达式,且表达式中的参数在实验过程中简单易测。     

In掺杂和退火对磁控溅射制备ZnO薄膜的结构和光电性质的影响

用射频磁控溅射技术在石英玻璃衬底上制备出ZnO和In掺杂的ZnO(ZnO∶In)薄膜,研究了In的掺杂和退火对薄膜的结构和光电性质的影响。所制备的薄膜为纤锌矿结构的ZnO相,In的掺杂有利于ZnO薄膜的c轴择优生长,并且使其表面更加致密平整,退火提高了薄膜的结晶行为,但使得薄膜的表面有部分团聚形成。由于In3+替代了Zn2+,提供了一个多余的电子,ZnO薄膜的电阻率从28.9Ω.cm降低到4.3×10-3Ω.cm。由于载流子浓度的增加和晶格尺寸的拉长,In的掺杂使得ZnO薄膜的禁带宽度增加;空气中退火后薄膜的载流子浓度降低和晶格尺寸的减小,使得禁带宽度降低。ZnO薄膜在可见光范围的透光率在90%以上,受In的掺杂和退火的影响不大。室温下用325 nm的激发光源测试了样品的光致发光(PL)谱,发现In的掺杂对薄膜的PL谱影响不大,而退火后的ZnO薄膜在446 nm处的蓝光发射明显增强,更适合于作为蓝色发光器件。     

纳米晶WO_3电致变色特性(英文)

采用射频反应溅射制备了纳米晶WO3薄膜.基于Berg理论建立了WO3射频反应溅射模型,并分析工艺参数对滞回曲线的影响,基于研究了抽速、基片温度、馈入功率、靶片间距和溅射靶等离子体溅射面积的影响.提出了一种新的消除滞回曲线的制备纳米晶WO3薄膜的方法和优化的工艺参数.论文制备了性能良好的电致变色纳米晶WO3薄膜.分别用环境扫描电镜(ESEM)、X射线光电子能谱(XPS),X射线衍射(XRD)和分光光度计测试了该薄膜,该薄膜在可见光波段,不变色时的透光率大于95%,变色后为65%.纳米晶WO3薄膜的晶粒尺寸在40纳米左右,其高比表面积和缺陷态为电致变色的例子扩散提供了通道.     

氢稀释对纳米晶硅薄膜微结构的影响

采用电感耦合等离子体化学气相沉积技术制备了氮化纳米硅薄膜,利用Raman散射、x射线衍射、红外吸收等技术对不同氮稀释条件下薄膜的微观结构和键合特性变化进行了研究.结果表明,较高的氢稀释比导致薄膜从非晶硅到纳米晶硅的结构转化,随着氮稀释比的增加,所沉积薄膜的晶化度及纳米晶硅的晶粒尺寸单调增加,纳米硅颗粒呈现在(110)方...     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

Assurance of the Uniformity of Measurements of the Power of Laser Radiation

On the basis of an analysis of the principle underlying the construction of standards and systems designed for reproduction of the unit of mean power and energy of laser radiation, it is shown that these standards consist of unified subsystems that carry the principal metrological load. By means of such a division, it is possible to realize a systems-engineering synthesis of standards with preassigned error. __________ Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 11, pp. 20–23, November, 2005.     

方波幅度的测量不确定度

介绍了用众数法评价方波幅度时的不确定度分析和评价过程;讨论了主要的不确定度来源,包括众数判别区间的影响、波形测量系统幅度测量误差的影响等等;给出了减小不确定度的主要措施,并结合一个实例,给出了方波幅度的不确定度评价结果。     

Assurance of the Uniformity of Measurements of Energy of Short-Pulse Coherent Radiation

Ways of creating unified automatized reference (calibration) and standard measurement equipment for the purpose of developing a subsystem for the assurance of the uniformity of measurements of the energy of short-pulse laser radiation are considered. __________ Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 11, pp. 24–28, November, 2005.     

水线震荡对斜拉桥拉索风雨激振稳定性的作用

从理论和试验两个方面研究了水线震荡对斜拉桥拉索风雨激振稳定性的作用。建立了拉索和水线的运动方程，应用李雅普诺夫函数给出了水线不平衡角的判别公式。设计了一种新型的带有可运动人工水线的拉索模型，并进行了风洞试验。理论和试验结果表明，水线震荡是导致拉索风雨激振具有较大不稳定范围的主要原因。试验结果证明了理论模型和分析的结果是正确的。     

二硝基重氮酚重氮化反应机理再探

文中依据杂化理论分析了亚硝酸的结构特点，主要以分子结构理论为基础，从理论上指出在ＤＤＮＰ重氮化反应中，可能是氯化亚硝酰作为重氮反应的亲电试剂，其进攻发生在氨基的氮上，从而推测了获得ＤＤＮＰ的反应历程。     

逻辑分析仪部分参数测量结果的不确定度评定

介绍了逻辑分析仪部分参数测量结果的不确定度分析评定方法,评定过程及结论,可应用在对于计量标准进行相应指标的不确定度评定分析上。     

空压机轴承箱蜗壳温度探头油封改造

由于空压机进气侧轴承箱蜗壳温度探头密封效果不好,使空压机及其后续管道受到油污染。后将温度探头的O形圈密封改为骨架油封,杜绝了轴承箱漏油问题。文章简介空压机的结构和技术参数,详细介绍了骨架油封的制作和优点。     

Calculation of the Heat of Combustion of Hydrocarbon Components of Fuels

Development is continued of the empirical method for the calculation of the heat of combustion of organic compounds and, in particular, of hydrocarbons of different structures by the additive scheme based on their chemical structure.