第四统计力学-JRG群子统计理论的现状与展望

1978年,作者首次发表了群子统计理论及其在某些自然科学领域里应用的论文;接着于1984年出版了“模糊群子论”,系统地论述了线性群子理论方程及其某些应用。而后又把群子理论推广到群子间相互作用的非线性体系中,建立了重整化非线性群子理论方程。这些理论不仅能够推导出Fermi-Dirac,Bose-Einstein,Maxwell-Boltzmann统计方程,而且用很简单的方法可推导出著名的Van der Waals非理想气体方程,Kohlrausch电导方程,BET多层吸附方程。通过非线性群子方程又推导了汽液平衡组成关系式,高分子溶液第二维利系数与分子量之间的关系式,共聚物玻璃化温度与组成关系,高分子合金熔体粘度与组成关系,分子量分布关系式等。这些都表现了第四统计理论在各方面的普遍适用性和广泛应用的前景。     

碳布增强SiC／C新型共烧结合金的研究Ⅲ：烧结合金抗弯强度—？…

研究发现，碳布增强ＳｉＣ／Ｃ共烧合金的抗弯强度－挠度关系曲线表现出与常规材料截然不同的特征。随挠度的增加，抗弯强度有一极大值，且最后趋于一种“稳态”。本文首次运用非线性群子统计理论模拟了这类曲线，建立了模拟方程，并运用群子统计参数的变化从微观角度探讨了这类曲线的变化实质。     

群子理论在高分子合金研究中的应用——(2)高分子合金粘度-组成的非线性群子方程

为用统一的数学模型对高分子合金的粘度-组成曲线进行描述,运用群子理论的基本概念,推导出了不同形式的“群子方程”。并在文中介绍了在高分子合金研究中应用的群子论的一些基本概念和方程的简单推导过程。     

用线性和非线性群子统计理论计算二元体系汽—液平衡

应用ＪＲＧ群子统计理论对３０几个二元汽－液平衡体系进行了计算,并与常用的Ｍａｒｇｕｌｅｓ方程,ＶａｎＬａａｒ方程,Ｗｉｌｓｏｎ方程,ＮＲＴＬ方程和ＵＮＩＱＵＡＣ方程的计算结果进行了对比。结果表明,ＪＲＧ群子统计理论的计算精度比较高,而非线性ＪＲＧ群子统计理论的计算结果更接近于实验值,是一种较好的计算汽－液平衡的方法。     

非线性群子统计模型理论方程及其模拟曲线类型的研究

本文首次用拓扑空间向量组合的方法,导出了包含四个群子参数的非线性方程,并模拟了有一个极小值或有一个极大值,同时有一个极大极小值的曲线。本文在此基础上又导出了另一种四参数群子统计方程,模拟了同时有两个极大值、一个极小值及两个边界值的复杂曲线,从而为处理各种二元体系的物理量随自变量而变化的复杂曲线,提供了理论依据。     

δ′相(Al3Li) 早期沉淀过程的计算机模拟

通过计算二元铝锂合金中锂原子的占位几率,得出δ′相(Al3Li) 早期沉淀的长程序参数和成分偏离序参数,并对原子有序化和成分相分离过程进行了研究.结果表明:当合金在相图上处在失稳区时,有序化过程首先完成,而后进行成分相分离,即先发生等成分有序化,后进行失稳分解;在失稳区同一温度下,随浓度减小,有序化和成分相分离的孕育期变长.当合金位置处于亚稳区时,合金有序化与成分相分离耦合两过程同时进行.研究还发现:随合金在相图上的位置由失稳区向亚稳区过渡,有序化速度变慢.     

物理缔合高分子溶液相分离的研究

采用自洽平均场理论研究高分子溶液相分离,研究高分子溶液粘性单体相互作用参数χN与p体积分数相图,分别改变粘性单体间隔、溶剂尺寸研究其对相分离的影响。其结果是随着高分子体积分数p的增大,相分离临界值χN先降低后升高,并且整个相图不对称。减少高分子链粘性单体间隔,相分离临界值χN降低。增大溶剂尺寸,相分离临界值χN降低。     

聚乙烯微孔材料微观结构形成过程研究

超高相对分子质量聚乙烯 (UHMWPE)微孔材料中的微孔结构是通过热致相分离方法 (Thermally Induced Phase Separation, TIPS)形成的。TIPS过程涉及到聚合物-溶剂二元体系,二元体系的相分离过程对微观结构的形成有很大影响。通过UHMWPE 石蜡油二元体系平衡态和非平衡态相图的测定,利用扫描电子显微镜(SEM)研究了二元体系的相分离过程以及不同冷却速度下形成的微观结构。     

物理缔合高分子溶液相分离的研究

采用自洽平均场理论研究高分子溶液相分离,研究高分子溶液粘性单体相互作用参数χN与Φp体积分数相图,分别改变粘性单体间隔、溶剂尺寸研究其对相分离的影响.其结果是随着高分子体积分数Φp的增大,相分离临界值χN先降低后升高,并且整个相图不对称.减少高分子链粘性单体间隔,相分离临界值χN降低.增大溶剂尺寸,相分离临界值χN降低.     

Excel绘制化学实验中的二元合金相图步冷曲线

为了加快物理化学实验数据的处理速度，实现“二元合金相图”的自动化绘制，避免人为误差，提高相图绘制的准确性和重现性，发展了利用Excel绘制步冷曲线的方法．详细探讨了Excel绘制步冷曲线的过程和原理．结果表明：该方法操作简单，能够快速绘制二元合金相图步冷曲线，可以推广到其他实验数据处理过程．     

9个二元有机物系统相图和它们共晶点的理论计算

利用改进的准正规模型,根据热力学理论获得了决定二元液-固相平衡的曲线方程.对9个具有低共晶点的二元有机物系统,计算了它们的相图和低共晶点(T0,xB0)的数值,结果与实验数据符合的很好.     

Fe-Cu,Co-Cu溶解度间隙的集团变分法分析

由二元溶体的热力学性质推导出原子间结合能参数与成分、温度的函数关系。并应用这一关系,按集团变分法理论计算了 Fe-Cu,Co-Cu 二元合金溶解度间隙曲线,得到了与实测相图基本一致的结果。     

柔性高分子／液晶共混体系的相分离初期动力学

由Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ的柔性高分子溶液的格子模型和Ｌｅｂｗｏｈｌ－Ｌａｓｈｅｒ液晶模型结合起来导出的高分子／液晶复合体系的混合自由能泛函，并引入ＴＤＧＬ方程以用描述体系的相分离动力学。线性化理论的计算结果表明，高分子／液晶复合体系的相分离初期行为与描述普通两元熔体的相分离初期的Ｃａｈｎ－Ｈｉｌｌｉａｒｄ理论结果十分相似，即Ｓｐｉｎｏｄａｌ区域内，浓度涨落随时间变化呈指数式增长，面散射函数的峰     

十四种具有公共阳离子的碱卤化合物二元系相图及其共晶点的理论计算

本文在二元溶体过剩焓和过剩熵都可以按组分的摩尔百分数展开成多项式的假设条件下,由热力学理论导出了确定二元系液一固两相平衡曲线的方程式。对于14种具有公共阳离子的碱卤化合物二元系,利用本文所导出的方程式,计算和讨论了它们的相图及其共晶点坐标,理论计算结果与实验结果能较好地吻合。     

EuCl3-CaCl2二元系的热力学优化和计算

引入短程有序-扩展似化学模型来描述EuCl3-CaCl2二元体系液相的Gibbs自由能,根据实验测定的相图和混合焓数据,运用CALPHAD技术对该体系进行了热力学优化和计算,优化计算的结果和实测值符合很好.     

Effect of partition coefficient on microsegregation during solidification of aluminium alloys

In the modeling of microsegregation, the partition coefficient is usually calculated using data from the equilibrium phase diagrams. The aim of this study was to experimentally and theoretically analyze the partition coefficient in binary aluminum-copper alloys. The samples were analyzed by differential thermal analysis (DTA), which were melted and quenched from different temperatures during solidification. The mass fraction and composition of phases were measured by image processing and scanning electron microscopy (SEM) equipped with an energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) unit. These data were used to calculate as the experimental partition coefficients with four different methods. The experimental and equilibrium partition coefficients were used to model the concentration profile in the primary phase. The modeling results show that the profiles calculated by the experimental partition coefficients are more consistent with the experimental profiles, compared to those calculated using the equilibrium partition coefficients.     

聚苯醚合金力学性能与群子参数的关系

以聚苯醚合金为研究对象,详细讨论了各种添加剂组分及其用量对共混体系力学性能的影响,考察了合金的力学性能变化与群子参数之间的关系.结果表明,当群子参数R1≥R2时,添加剂的加入会对合金的破坏起到促进作用,使合金力学性能降低;当R1≤R2时,添加剂的加入会对合金的破坏起到保护作用,使其力学性能提高.     

丙酮-水-盐液-液相平衡数据的测定和关联

测定了丙酮-水-氟化钾及丙酮-水-碳酸钾体系在25℃的液-液相平衡数据,用Pitzer理论和Wilson方程对相平衡数据进行了关联计算,计算值与实验值符合良好,为工业上用盐分离丙酮,水体系提供了基础数据。