A new quantitative relation between deformation texturesand corresponding mechanical properties of FCC metals

Quantitative analysis of deformation-induced textures and texture-induced mechanical properties is an important issue for optimal design and control of plastic forming of metals.Deformation-induced textures were predicted through the crystal plasticity finite-element method(CPFEM)in this study,and varying deformation modes,including uniaxial compression,uniaxial tension,simple shear,and plane-strain compression,were considered.The predicted textures were proven by experiments.Then,a theoretical model was proposed to build the quantitative relation between textures and the corresponding mechanical properties.This model takes into account the effects of grain’s orientation,grain’s interaction,and the property in the level of single grain.It captures the macroscopic anisotropy owing to textures and microscopic anisotropy owing to crystallographic structures.By applying this model,the macroscopic stress responses of grains’aggregate with varying textures were calculated according to grain’s orientations and the intrinsic properties of the single crystal along[100]and[111]crystallographic directions.The theoretical model is proven to have high efficiency and acceptable accuracy in the prediction of texture-induced mechanical properties comparing with CPFEM model.     

立方晶体中点缺陷振动表示模与偏振喇曼强度的对应关系

推出了立方晶体中随机分布的点缺陷分别经历Ｃ２［１００］，Ｄ４［１００］和Ｄ３［１１１］取向操作前后１１个不同偏振喇曼强度的相对分布与点缺陷振动表示模的对应关系．结果显示，Ｔ，Ｃ２［１００］操作组合可将２５种表示模分为１４类，其功能接近理论极限．因而Ｔ，Ｃ２［１００］操作组合提供了一种直接根据偏振喇曼数据确定立方晶体中点缺陷振动表示模的优化方法．     

Alloying effects of refractory elements in the dislocation of Ni-based single crystal superalloys

The alloying effects of W, Cr and Re in the [100] (010) edge dislocation cores (EDC) of Ni-based single crystal superalloys are investigated using first-principles based on the density functional theory (DFT). The binding energy, Mulliken orbital population, density of states, charge density and radial distribution functions are discussed, respectively. It is clearly demonstrated that the addition of refractory elements improves the stability of the EDC systems. In addition, they can form tougher bonds with their nearest neighbour (NN) Ni atoms, which enhance the mechanical properties of the Ni-based single crystal superalloys. Through comparative analysis, Cr-doped system has lower binding energy, and Cr atom has evident effect to improve the systemic stability. However, Re atom has the stronger alloying effect in Ni-based single crystal superalloys, much more effectively hindering dislocation motion than W and Cr atoms.     

配位聚合物[Ni(4,4''''-bpy)(H2O)4]·(SO42-)·(CH3OH)·(H2O)的合成与晶体结构

通过NiSO4·6H2O与4,4'-联吡啶在H2O-CH3OH混合溶液中反应,制备了配位聚合物[Ni(4,4′-bpy)(H2O)4]·(SO42-)·(CH3OH)·(H2O),并使用X射线单晶衍射技术对其结构进行了表征.此配合物含有三种分别沿[100]、[010]、[110]方向排列的无限长链,并通过其配位水分子与位于层间位置的SO42-形成氢键而连接成为超分子结构.     

一水柠檬酸锂单晶的振动光谱

报道了一水柠檬酸钾（ＬｉＣ６Ｈ７Ｏ７·Ｈ２Ｏ）单晶在不同几何配置下的激光拉曼光谱．对一些振动模进行了归属．从某些拉曼谱峰频率的改变和退偏振,可以判断晶体中存在氢键．由于氢键中的质子转移,导致了晶体动力学无序,使晶格振动外模和某些内振动模表现出较强的各向异性．     

新延安隧道层状页岩力学性能试验研究

为研究新延安隧道层状页岩的力学特性和破坏特征，分析层理面不同倾角对岩石力学参数的影响，本文分别进行了不同层理角度下的室内单轴压缩、三轴压缩和巴西劈裂试验及数值单轴压缩和三轴压缩试验。通过室内试验分析，峰值强度随倾角增加呈先减小后增大的趋势；抗压强度呈“U”型趋势，弹性模量呈“V”型变化。通过大量数值模拟试验拓展了室内试验范围并分别拟合了抗压强度和弹性模量随倾角变化关系式；围压的增大弱化了页岩各向异性，但随着围压的不断增大弱化程度减小；黏聚力对层状页岩强度的弱化程度远远大于内摩擦角；抗拉强度随倾角的增大逐渐减小；倾角不同层状页岩的破坏模式也不同，单轴压缩时，0°为张拉破坏，30°~60°时发生由弱面控制的沿层理面发生的剪切滑移破坏，90°时产生劈裂张拉破坏。三轴压缩时不同层理面倾角的页岩试件主要发生剪切破坏。     

晶界萌生裂纹扩展的晶体相场模拟

【目的】研究双晶样品在单轴拉伸应变作用下所发生的纳米微观尺度裂纹扩展运动,观察裂纹扩展特征,揭示位错对裂纹扩展的作用规律。【方法】应用晶体相场(PFC)方法模拟裂纹扩展演化及其位错运动。【结果】在位错没有发射之时,裂纹沿位错对柏氏矢量方向解理扩展,发射位错后裂尖沿顺时针旋转60°继续扩展。【结论】晶界滑移出的位错由于周围应力集中,萌生出微裂纹。在裂纹扩展中,裂纹与位错相互作用,可以有多种形式。     

NiSi薄膜的拉曼研究

在Si(100)衬底上通过电子束蒸发法外延生长晶体取向单一的NiSi薄膜材料. 利用极化拉曼实验分析技术并结合群论以及晶格振动理论对NiSi薄膜拉曼峰的对称性进行指认. 在此基础上计算了各类声子峰对应的晶格振动模式. 我们还讨论了两种不同的激光退火方法对晶体质量的影响.     

火炸药粉尘云最小点火能实验研究

为了了解HMX粉尘与FOX-7粉尘的燃爆特性,评价其潜在危险性,利用1.2 L哈特曼管式粉尘云爆炸装置,分别对粉尘浓度、粒度、环境湿度对两种物质最小点火能(E_(min))的影响进行了研究与分析。研究结果表明:2类HMX、5类HMX与FOX-7三种粉尘着火的最敏感浓度分别为916.66 g·m~(-3)、833.33 g·m-3与833.33 g·m-3;所对应的Emin分别为12.45 m J、15.75 m J、19.01 m J。粉尘浓度、环境湿度对两种物质的最小点火能均有显著影响;最小点火能随粒度的减小而降低。     

BaWO4晶体的喇曼光谱分析

采用群论的方法分析了BaWO4晶体的对称性分类，得到36个简正模，与BaWO4晶体的运动自由度相等，其中有18支喇曼活性光学膜. 实验中， 采用X(ZZ)，X(YY)，Z(XY)和X(YZ)配置获得了Ag, Ag＋Bg, Bg, Eg振动模，共观测到10支喇曼峰，并对观测到的各个配置的喇曼峰进行了指认，其中X(ZZ)配置的921?cm-1（υ1）处的喇曼峰强度最强，频移最大，线宽较窄，容易获得较高的喇曼增益，是喇曼激光器设计中的首选谱线，为喇曼激光器的设计提供了理论指导.     

FOX-7研究新进展

综述了国内外研究者对1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)性能、合成新方法、晶体结构特性、热化学特性及其在火炸药中应用的最新研究进展。研究结果表明,FOX-7感度低于RDX,其具有较好的能量性能、爆轰性能和金属加速性能等,分析并提出了FOX-7应用于武器系统中的研究内容。     

2,4,8,10-四氮螺[5.5]-3,9-二(2-吡咯基)十一烷的合成及晶体结构

本文以季戊四胺与2-醛基吡咯合成了2,4,8,10-四氮螺[5.5]-3,9-二(2-吡咯基)十一烷(1),并通过单晶X-射线衍射方法进行了表征.该晶体属于三斜晶系,空间群为:P-1,相关晶胞参数为:a=8.386(2)(A),b=10.541(3)(A),c=0.779(3)(A),α=87.274(10)°,β=8...     

分子动力学模拟α-Fe拉伸与疲劳裂纹扩展机理

采用分子动力学模拟方法研究了含(010)[001]和(0-11)[100]型中心裂纹的金属α-Fe分别在拉伸与疲劳载荷作用下裂纹扩展的微观机制.研究发现,在拉伸载荷作用下,(010)[001]型裂纹在钝化的基础上沿着{110}滑移面塑性扩展;(0-11)[100]型裂纹尖端位错沿(011)面发射,裂纹沿(110)表面脆性解理扩展.在循环载荷作用下,(010)[001]型裂纹尖端位错沿着{111}110滑移系扩展,裂纹在裂尖应力集中作用下,沿之字形快速扩展;(0-11)[100]型裂纹扩展方式与拉伸失效时基本一致,裂纹在(110)面内发生快速的脆性解理扩展.两种裂纹扩展过程中都有层错和位错的共同作用.研究表明,(110)表面的表面能最低,是α-Fe的最优解理面.     

单轴压缩下高含石量胶凝堆石料的力学特性

通过高含石量(70%,80%,90%)的不同尺寸的胶凝堆石料重塑样的单轴压缩试验,研究了含石量和尺寸效应对破坏形态和力学特性的影响.并结合数值模拟解释了试验现象.结果表明:随着含石量的升高,压应力区与拉应力区相互交错分布,最终破坏时,受张拉破坏和剪切破坏共同作用.破坏形式从张拉劈裂破坏的一条曲折延伸的裂纹,逐渐转变为多条裂纹的剪切-张拉复合破坏模式,并伴随着局部区域颗粒的崩落.尺寸效应对重塑样的破坏形态影响不明显,而对力学性质有显著的影响,大尺寸试样的力学性质较差.     

[C(NH2)3]2{[MoO(H2O)C2O4]2(μ-O)2}·2H2O的合成与结构

合成并用元素分析和单晶X射线衍射表征了一个新的化合物[C(NH₂)₃]₂{[MoO(H₂O)C₂O₄]₂(μ-O)₂}·2H₂O,测定结果表明该化合物中存在金属Mo-Mo键,通过计算知道钼原子是+5价的,两个钼氧八面体是共边连接的,每个钼上有一个螯合的草酸根,而胍作为阳离子存在于晶体中,参与构筑有特色的氢键网络。该化合物属单斜晶系,空间群P2₁/c, a=0.7956(2)nm, b=1.8996(4)nm, c=1.2832(3)nm, β=106.78(3)^o, V=1.8568(7)nm³, R₁=0.0243, ωR₂=0.0672.     

硅酸镓镧晶体的喇曼散射及密度泛函研究

根据空间群理论（SPT）计算了硅酸镓镧晶体(La3Ga5SiO14，简称LGS)的喇曼光谱，并测量了LGS的室温喇曼光谱.根据晶体结构，构造了3个团簇（La3Ga4O12, La3Ga3SiO12和La3Ga2Si2O12），利用密度泛函理论(DFT)对喇曼光谱进行了计算和模拟.结果表明理论与实验非常吻合，LGS良好的压电性起源于3个团簇大的极化率各向异性.     

单晶体材料WTe2的Raman光谱

利用波长为532 nm的激光分别沿单晶体材料WTe₂的b轴和c轴进行激发获得相应的Raman光谱, 结合第一性原理计算, 对两种激发条件下单晶体材料WTe₂的Raman光谱进行研究, 并根据单晶体材料WTe₂的偏振Raman光谱及理论计算结果, 分别对测量获得单晶体材料WTe₂的Raman光谱进行归属. 实验结果表明, 沿单晶体材料WTe₂的b轴比c轴激发获得的Raman光谱变化明显.     

系列Co^n＋（n=2，3）配位超分子的晶体结构及光物理性质研究

采用微波合成法和恒温加热法,得到3个Co^n＋（n=2,3）的配合物：Co（H2NCSNH2）4Cl2（1）,[Co（phen）3]2（NO3）4（C7H7O2N）7（2）和[Co（phen）2Cl2]ClO4（3）．通过单晶X-射线衍射,确定了各配合物的结构．晶体结构分析表明,这3个配合物共同的结构特征是：分别由不同类型的分子间氢键将分子网联成2D[配合物（3）]和3D[配合物（1）和（2）]的配位超分子．同时对配合物的UV—VIS-NIR、IR和SPS光谱进行了测定和分析．     

结晶紫表面增强拉曼与时间关系研究

【目的】研究银包金纳米颗粒(Ag@AuNP)对结晶紫信号的增强效果与时间的关系。【方法】用新型纳米材料银包金纳米颗粒作为拉曼增强基底,采用785nm激光激发结晶紫表面增强拉曼光谱,统计光谱特征峰强度变化趋势。【结果】结晶紫725cm-1,801cm-1,914cm-1,1177cm-1,1392cm-1,1588cm-1等特征峰强度在0~30min内随时间的延长而逐渐升高,达到一个平台后随时间(30~36min)的增加基本保持不变。【结论】最优最快的结晶紫表面增强光谱的测定时间约为30min,该结论丰富了表面增强拉曼的研究成果。     

加载速率对分层充填体强度特性的影响

随着阶段嗣后充填采矿法的广泛应用,相邻矿体的开采扰动必然会对分层充填体的力学性能产生影响。为了研究不同加载速率对分层充填体强度特性和破坏模式的影响,分别对养护3、7、28天的分层充填体进行了0.2 、0.5、1.0、1.5、2.0 mm/min 5种加载速率下的单轴压缩试验,根据不同加载速率的单轴抗压强度试验结果,分析了不同养护龄期的分层充填体强度及破坏模式与加载速率之间的关系并建立了回归方程。试验结果表明:不同加载速率下分层充填体的应力应变曲线与完整充填体类似。养护龄期3天时,分层充填体的单轴抗压强度随加载速率的增加而逐渐减小,养护龄期7、28天时,存在临界加载速率现象。在临界加载速率范围内,提高加载速率可以限制初始缺陷的发育,达到临界加载速率后,加载速率将会促进分层结构面的分离、错动及原始缺陷的扩展延伸,抗压强度降低。分层充填体的破坏模式随加载速率变化,在临界加载速率时破坏模式有明显转变,随着加载速率的增加,养护3天时,分层充填体的破坏模式由拉伸剪切混合破坏变为拉伸破坏。养护7、28天时,当达到临界加载速率时破坏模式转变共轭剪切破坏,中间层破坏严重且与上下两层产生明显分离、错动。本研究通过室内试验得到临界加载速率,为研究分层充填体的强度特性提供了重要的研究依据。