高冲聚苯乙烯-低密度聚乙烯的自由体积特征与其相溶性的关系

不同组成的高冲聚苯乙烯(HIPS)和低密度聚乙烯(LDPE)共混物的正电子湮没寿命谱被测量，结果表明HIPS和LDPE是不相溶共混物。在界面处，二组分的不相溶主要归因与一个组分没有足够大的自由体积孔穴尺寸容纳另一组分的侧基和分子链端基。另外，测量的自由体积分数产生的负偏差被认为主要由最长寿命强度I3所引起。     

正电子在高能电子辐照聚乙烯和聚丙烯中的湮没特性

用正电子湮没寿命谱和多普勒展宽方法研究高能电子（12MeV）辐照聚丙烯和聚乙烯的不同特性，发现在160kGy剂量内，正电子在聚丙烯内的短寿命成分随着电子辐照剂量的增大而变长，中间成分的强度则减弱，但当剂量为320kGy时，各湮没寿命与没有辐照的样品类似。而长寿命成分的强度不随剂量增加而变化。在电子辐照的聚乙烯薄膜中，当剂量为80kGy时，正电子中间寿命强度I2增加，长寿命成分的强度I5则有所减少。之后，随着电子辐照剂量的增加，则不再变化。正电子湮没γ射线多普勒展宽S参数随电子辐照聚乙烯的剂量变化与I5相同。正电子湮没特性的差别表明高能电子辐照这两种聚合物所引起结构上的变化是不同的，并为其宏观特性（如力学性质变化）的改变提供了微观依据。     

高温超导中多个正电子捕获位及其对正电子湮没参数的影响

从正电子陷阱物理图象出发，引入正电子在陷阱中湮没的竞争机制，提出了一个新的陷阱湮没模型，并采用此模型分析了高温超导材料中正电子在陷阱中湮没的特征。     

环氧树脂/贝壳粉复合材料的自由体积特性的正电子湮没研究

采用气流磨粉碎的方法制备了平均粒径在微米尺寸的三角蚌贝壳粉,将此贝壳粉与环氧树脂进行熔融共混得到一系列不同配比的复合材料.贝壳粉的有机质有助于提高两相间的相互作用,适量微米级贝壳粉的引入,在环氧基体和粒子相之间形成了一定数量的界面层,两相间有较强的界面亲和力,体系的自由体积尺寸与强度略有下降,中间寿命分量强度升高,这种较好的界面效应使得复合材料在受到外力作用时,断裂能和应力能够很好地通过界面传递到贝壳粒子上,从而使复合材料的性能提高.     

微动摩擦对聚合物自由体积的影响

采用正电子湮没方法对聚四氟乙烯,尼龙以及聚对苯二甲酸丁二醇酯材料微动摩擦后自由体积缺陷的变经规律进行了研究,结果表明,微动摩擦造成了材料内部平均自由体积尺寸增大,导致了材料的磨损及失效。     

γ辐照接枝聚四氟乙烯特性和自由体积的关系

用正电子湮没技术研究在聚四氟乙烯照接技过程中的自由体积与正电子湮没寿命谱的关系。吸收剂量,吸收剂量率以及辐照环境等对接枝率有明显影响。而正电子湮没寿命可十分敏感地反映接枝率的变化。接技率的变化规律可用自由体积模型解释。用扫描电子显微镜对样品进行了观察比较。     

正电子湮没对研究热平衡点缺陷的应用

根据有关理论,在热平衡下单、双空位浓度C_(1v)、C_(2v)之间的关系为C_(2v)=1/2+Zexp(ΔS_(2v)K)exp(H_v~B/KT)(C_(1v))~2ΔS_(2v)是双空位间的组合熵。若不考虑三空位和更多空位的成团,则晶体内总空位浓度为C_v′=C_(1v)+2C_(2v)。假定晶体内还存在点缺陷(如某种间隙),由推导可得     

磁场对水作用机理的正电子湮没研究

用正电子湮没寿命谱仪对经过磁场处理的水样品进行了对照测量。分析结果表明,磁场能使水的氧原子的部分Ｋ壳电子向核靠近。水的稳定的３－分子集团结构可以维持水对磁化效应的记忆。     

含卤素高聚物的正电子湮没特性

用正电子湮没辐射一维角关联实验装置和正电子湮没寿命谱仪观察了全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)系列试样和不同含氯量的聚乙烯系列试样的正电子湮没特性,并分别与聚四氟乙烯均聚物(PTFE)和聚乙烯(PE)进行了对照。结果表明:分子材料的介电性质对正电子湮没特性有明显的影响。极性基团的加入改变了分子链上的电荷密度分布,导致微观偶极电场的产生,使在自由体积内部或陷落在缺陷巾的0-Ps正电子波函数与分子链上轨道电子波函数的重迭几率增加,长寿命τ_3减小;同时,由于卤素原子的电负性较强,抑制了Ps的形成,增加了自由正电子的数目,使角关联曲线低动量成分减小。     

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/梯形聚苯基硅倍半氧烷(PPSQ)原位共混体系的正电子湮没行为

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）／梯形聚苯基硅倍半氧烷（PPSQ）原位共混物室温下的o-Ps寿命及强度随PPSQ含量变化的关系表明,该共混物中两种聚合物分子间存在一定程度的相互作用。通过研究具有3种不同配比的PMMA／PPSQ（95／5,90／10,80／20）原位共混物在20－150℃范围内的正电子湮没寿命温度谱,可观察到该共混试样的两种结构转变,在M5（PPSQ含量为5％）中两聚合物间的相容性较好,相互作用较强,故其Tβ较高,M5及M20的Tg相近,这说明当PPSQ的含量较大（＞5％）时,该共混物中出现分相,通过分析PMMQ／PPSQ原位共混物的自由体积空穴尺寸及总自由体积分数随温度变化的规律可知;在3种共混试样中,M10的自由体积空穴尺寸及自由体积分数最大,故其Tg最低。     

Gd3+掺杂YBCO体系超导电性的正电子研究

为探究稀土离子Gd3 的Y位掺杂对YBa2Cu3O7-δ(YBCO)体系晶体结构和局域电子结构的影响,利用正电子湮没和X-射线衍射(XRD)实验对Y1-xGdxBa2Cu3O7-δ(x=0-1.0)系列样品进行了系统研究.XRD实验表明,Gd离子的Y位替代使得样品晶胞参数增大,但所有样品均保持与YBCO相同的单相正交结构.输运测量表明,各实验样品超导转变温度Tc均在90 K以上,且整体上随Gd3 离子含量的增加而增加.正电子实验结果给出局域电子密度ne随Gd掺杂浓度x的增加而减小.     

中子辐照注量对单晶硅中缺陷退火行为的影响

用正电子湮没寿命和多普勒加宽测量研究了不同注量中子辐照的氩气氛区熔单晶硅中缺陷的退火行为，发现不同中子注量辐照时，辐照致空位型缺陷的退火行为十分类似，并均在５５０℃时退火消除；但辐照致双空位浓度、二次双空位和四空位型缺陷的产生、浓度和消除温度很不相同。简单陷阱模型不适用于５００℃以下退火的离中子注量辐照的单晶硅，但能部分适用于中等注量辐照的单晶硅。     

Fe_（73．5）Cu_1Nb_3Si_（13．5）B_9非晶合金化过程的X射线

采用Ｘ射线衍射和正电子湮没多普勒展宽测量相结合，研究了纳米晶态材料Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９的结构随退火温度的变化。实验结果表明：急冷非品样品在４８０℃开始明显晶化，基体中析出体心立方结构的α－Ｆｅ（Ｓｉ）固溶体。随着退火温度的升高，非晶漫射峰不断减弱，而晶态相的衍射谱逐渐增强。进一步计算对衍射谱的分离，给出了品化分数和非晶相平均原子间距随退火温度的变化规律。正电子湮没实验证实了约５５０℃退火时样品内出现以Ｎｂ、Ｂ原子为主的晶界非晶相，Ｓ参数随退火温度的变化与非晶相平均原子间距随退火温度的变化规律一致。     

马来酸酐紫外辐照接枝高密度聚乙烯的制备及表征

采用紫外辐照技术制备了高密度聚乙烯-马来酸酐接枝物（HDPE—g—MAH）,并用红外光谱对接枝物进行了表征。研究了紫外光辐照时间、单体及引发剂浓度、第二单体苯乙烯（St）等因素对接枝率及凝胶含量的影响。结果显示,辐照时间为30s时,接枝效果最佳。马来酸酐（Maleic anhydride,MAH）用量的增加使接枝率不断上升,而接枝效率则在MAH含量为5．2％时达到最大值,之后开始下降。光引发剂二苯甲酮（Benzophenone,BP）的用量对接枝率及凝胶含量有重要影响,其用量为0．5％时接枝效果较好;St的加入使接枝物的凝胶含量显著降低。     

低能Si~+离子注入聚丙烯薄膜对其结晶度及陷阱电荷的影响

本文介绍了低能Si~+离子注入聚丙烯薄膜对其结晶度、立构规整度以及陷阱电荷影响的一些研究结果。实验表明,在能量为55keV,剂量为3×10~(15)/cm~2的条件下对聚丙烯薄膜进行Si~+离子注入,通过TSC和红外光谱分析发现,材料的陷阱电荷得到大幅度下降。其红外结晶度及立构规整度均有明显的下降。因而,材料的短程螺旋结构增多,这些结构的变化将导致其特性发生变化。     

Effect of curing agent polarity on water absorption and free volume in epoxy resin studied by PALS

Microstructure and water absorption were systematically studied by positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS), gravimetric measurements and Differential Scanning Calorimetry (DSC) for epoxy resins DER331 (E51) cured with three different kinds of amine curing agents DDS, DDM and MOCA. Experimental results indicated that the water absorption as a function of immersed time could be well fitted to Fick’s second law. Based on the gravimetric measurement, we found that the equilibrium water sorption M_∞ and the diffusion coefficients D of the epoxy resins have an order: E51-DDS > E51-DDM > E51-MOCA, which indicated that the curing agent plays an important role in determining the content of the water absorbed. Positron experimental results showed that the o-Ps lifetime dramatically decreased with the immersed time from 0 to 6 h, which suggested that water molecules were filled into free-volume holes and the interaction between the water-polymer decreased the mobility of molecular chains. In order to deeply discern the influence of water absorption upon the free volume, the continuous lifetime analysis, i.e. the maximum entropy lifetime method (MELT) was employed to obtain the distributions of the ortho-positronium (o-Ps) lifetime and the of the free-volume holes. From MELT analyses, we found the existences of two the long-lived components (τ₃ and τ₄), which indicated that two kinds of different o-Ps states exist. The shorter long-lived component (τ₃) is related to the segmental packing density in local ordered region. Compared to dry sample, two peaks of the o-Ps lifetime and the free-volume hole in the wet samples all drift to low values, especially, this drifts is more marked for the water sorption occurring at higher temperature 75 °C. This fact suggested that when the epoxy resin is in the glassy state, the interaction between the water and matrix restricts the motion of segmental chains and prevents from the free-volume hole swelling.     

包覆燃料颗粒尺寸及其标准偏差对失效概率的影响

三结构同向性型(Tristructural isotropic,TRISO)包覆燃料颗粒是目前高温气冷堆和固态燃料熔盐堆采用的燃料元件。TRISO包覆燃料颗粒破损会导致裂变产物不可接受的释放,由此影响反应堆的安全运行。基于TRISO包覆燃料颗粒压力壳式破损模型,分析了TRISO包覆燃料颗粒核芯和各包覆层的尺寸对失效概率的影响,研究了TRISO包覆燃料颗粒核芯半径、疏松热解碳(Buffer)层厚度和碳化硅(Si C)层厚度的合理设计范围。同时,利用随机抽样统计的方法分析了TRISO包覆燃料颗粒核芯半径分布和各包覆层厚度分布对颗粒失效概率的影响。研究发现,降低Buffer层厚度分布的标准差至16μm可以使TRISO包覆燃料颗粒的失效概率降低一个数量级。