对流下二元合金凝固过程的相场法研究

采用耦合流场的相场模型,以Ni-Cu二元合金为例模拟金属非等温凝固和等温凝固时的枝晶生长,把两种模拟结果作比较。发现：两种模型得出的结果都与溶质再分配理论相符合;潜热的释放在一定程度上抑制枝晶的生长,使得非等温凝固时的平衡再分配浓度比等温凝固时低;非等温凝固的生长Peclet数与Oseen-Ivantsov理论值吻合得更好。     

强迫对流下各相场参数对枝晶生长的影响

利用耦合流场的相场模型,以Ni—Cu二元合金为例研究各相场参数对金属凝固过程中枝晶生长的影响。结果表明：对流对枝晶形貌影响很大,上游枝晶的枝晶臂最长,下游枝晶臂最短,整个枝晶呈现非对称形貌;对流速度越大,上游枝晶生长越快;各向异性系数越大,主枝枝晶臂越瘦长;扰动的引入可以促进枝晶二次枝晶臂的生长,但基本上不影响枝晶尖端稳态行为。     

对流下二元合金等温凝固过程的相场模拟

采用耦合流场的相场模型,以Ni-Cu合金为对象模拟金属在等温状态下的枝晶生长,并研究对流速度对枝晶生长及溶质分布的影响.实验结果表明,对流作用下枝晶形貌发生很大变化,上游枝晶臂最长,下游枝晶臂最短,水平方向枝晶臂介于两者之间;对流速度越高,生长peclet数及上游枝晶尖端生长速率也越大,并且枝晶的二次分支也越发达.另外,此模型的计算结果与Oseen-Ivantsoy理论符合较好.     

强迫对流下各相场参数对枝晶生长的影响

基于耦合流场的相场模型,采用有限差分法,研究了各相场参数对纯金属凝固过程中的枝晶生长的影响.结果表明,对流作用下枝晶形貌发生了很大变化,上游枝晶的枝晶臂最长,下游枝晶臂最短,水平方向枝晶臂介于两者之间;过冷度越大,上游及水平方向侧枝越发达;各向异性系数越大,主枝晶枝晶臂越瘦长,二次枝晶间距越小;对流速度越大,上游枝晶生长越快.     

溶质梯度系数对二元合金枝晶生长的影响

为了准确描述金属凝固过程中的微观特性,用相场法模拟流场下二元合金的枝晶形貌.结合C.W.Lan提出的耦合流场的相场模型,在溶质场中加入溶质梯度项,研究溶质梯度系数对合金非等温凝固过程中枝晶生长及溶质截留效应的影响.结果表明:随着溶质梯度系数的增大,上游尖端半径和尖端速率都逐渐增大,固相中的溶质浓度显著提高,溶质截留效应更加明显.另外,此模型的计算结果与Oseen-Ivantsov理论符合较好.     

Li掺杂对ZnO薄膜发光特性的影响

为研究碱金属Li掺杂ZnO薄膜的结构及光学性能,利用射频磁控溅射法（RF）在si基片上制备ZnO薄膜和Zn1-LixO薄膜,通过x射线衍射、原子力显微镜和光致发光对薄膜进行测试．研究结果表明：基片温度为450℃时,（002）峰成为薄膜的主要衍射峰;掺入碱金属Li后,薄膜表面颗粒依然均匀;Li掺杂量在5％～15％变化时,带间跃迁峰发生明显红移现象,各发光峰的强度呈抛物线形式变化．     

硝胺的静电火花感度与分子的电子性质的关系

在含能材料的合成及使用过程中,感度的预知很重要.文中主要对硝胺化合物分子的结构参数及电子参数进行详细研究,应用密度泛函理论,在B3LYP/6-311G(d,p)水平下对分子进行几何结构的全优化和频率计算.建立了硝胺的静电火花感度和最低空轨道能级、硝基所带电荷、分子构型中硝基的个数及某些组成元素比值之间的关系式.通过该关系式计算得到的静电火花感度值与实验值十分合理的接近.结果表明:该方法可用来预测硝胺的静电火花感度.