金属材料屈服准则的统一形式

屈服准则是塑性理论和金属材料强度的重要基础。由于剪应力是使材料进入塑性状态的主要因素,基于剪应力作为物理解释的屈服准则有:最大剪应力(Tresca)准则、八面体剪应力(Mises)准则和双剪应力准则。上述三种屈服准则都是提出不同假设去适合不同材料     

金属塑性变形的双剪应力准则

材料在复杂应力状态下的屈服准则和强度理论,是研究固体力学、材料强度和结构强度的一个重要基础,从1864年到1913年,提出了两个重要的屈服准则,即Tresca和Mises准则。此后,对材料屈服基本准则的研究的进展不多。在点的空间主应力状态中,存在三个主剪应力     

含随机空穴材料的屈服行为

由Gurson所建立的体胞模型只能描述几种具有典型结构的空穴材料的屈服行为,因而不具有广泛性。在Oyane,Lee等所构造的空穴材料的屈服准则中,含有物理意义不清楚的人为参数,因而其实际应用也受到一定的限制。     

螺二芴和均三嗪构筑的主体材料的合成及应用

设计并合成了4种基于螺二芴和均三嗪类的新型主体材料2-(2′,7′-二叔丁基-9,9′-螺二芴-2-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(DTSF-2-DP-TRZ)、2-(9,9′-螺二芴-2-基)-4,6-双(3,5-二-叔丁基苯基)-1,3,5-三嗪(SF-2-DTDP-TRZ)、2-(9,9′-螺二芴]-4-基)-4,6-双(3,5-二-叔丁基苯基)-1,3,5-三嗪(SF-4-DTDP-TRZ)、2-(9,9′-螺二芴-4-基)-4,6-双(4-(叔丁基)苯基)-1,3,5-三嗪(SF-4-TDP-TRZ),并对其结构和性能进行了表征.利用热重分析、差热分析、紫外可见吸收、荧光、低温磷光、循环伏安法对其物理和化学性质进行了研究,结果表明4种主体材料的热稳定性能优异,紫外-可见光吸收峰位于280～355nm之间;光学带隙(Eg)分布在3.28～3.36eV之间.为了研究其在有机电致发光中的应用,4个主体材料分别与绿光热激活延迟荧光材料共掺作为发光层,通过旋涂法制备,并研究其结构与性能之间的关联.所制备的器件光电性能表现优异,其中DTSF-2-DP-TRZ作为主体材料的器件最大亮度达到6600cd/m~2,最大电流效率为51.3cd/A,相应的最大外量子效率为16.6%.     

质子轰击室温连续工作GaAs-Ga_(1-x)Al_xAs双异质结激光二极管的研制

利用GaAs-Ga_(1-x)Al_xAs双异质结构,加上条形结构可以获得在室温下连续工作的半导体激光二极管。我们利用通常的液相外延方法生长出GaAs-Ga_(1-x)-Al_XAs双异质结构材料。并用质子轰击法来形成条形结构。这样用银散热片做成的器件能在300°K下长时期地连续工作。     

分子凝胶的拓展研究:有序三维荧光传感薄膜和低密度多孔材料的创新制备

经过几十年的发展,分子凝胶研究取得了巨大的进步.然而,这些研究大多还停留在开发新的胶凝剂、发现新的凝胶体系和揭示新的胶凝机理.在未来的研究中,如何更好地发挥分子凝胶的优势,推进分子凝胶的现实应用已经成为该领域研究人员的共同期盼.考虑到:(1)有序或部分有序小分子胶凝剂三维网络结构的形成是分子凝胶赖以存在的基础,(2)内相多孔网状结构的存在有助于荧光敏感薄膜材料获得良好传感性能,(3)凝胶乳液的液-液两相特点有可能因凝胶作用的发生而转化为固-固(凝胶-凝胶)或固-液(凝胶-液)两相结构等因素,在过去的10年里,作者实验室将分子凝胶策略引入到新型荧光敏感薄膜材料、凝胶乳液和以凝胶乳液为模板的低密度多孔材料制备中,由此,获得了一系列性能优异的敏感薄膜材料和油水分离材料,拓展了分子凝胶研究.本文结合本课题组工作实际,阐述分子凝胶策略在功能表界面材料制备中的应用,提出分子凝胶拓展研究面临的主要挑战,展望分子凝胶拓展研究的前景和发展趋势.     

岩石强度准则的探讨

岩石强度理论是岩石本构关系的一部分,是岩石力学的基本问题之一。因此,岩石强度理论在岩石力学的研究中一直占有相当重要的地位。曾有许多准则被提出过。Nadai,Jaeger,Marin和Hoskins都曾对岩石常用的强度准则作过回顾和评述。他们认为以往常用的准则只能在一定程度上或某些方面反映岩石的破坏条件。 Freudenthal,Breler和Pister采用八面体法向应力和剪应力之间的线性关系     

CuO/SiO2纳米复合材料的合成及其光学特性研究

1983年,Jain和Lind首先研究了掺Cd SxSe_(1-x)半导体微晶玻璃的非线性光学性能,发现其具有大的非线性系数和高的非线性响应速度.人们研究了这类非线性光学材料,并在材料性能的改进和影响材料非线性性能的微观机制,以及新的制取方法、原形器件等方面做了许多有意义的工作.但是,到目前为止,有关半导体微晶玻璃的非线性增强机理、粒径、介质本身对性能的影响,材料制备及其稳定性等问题都有待于进一步探索和研究.本文主要采用溶胶-凝胶工艺(Sol-Gel)在较低的温度下制备出CuO/SiO_2纳米复合材料,并对其结构及光     

TiAl化合物反常力学性能的电子理论

TiAl、Ni_3Al等金属间化合物由于存在屈服强度σ_y(T)随温度升高呈现极大值的所谓R现象而受到关注.因它们可望成为高温结构材料,又因TiAl化合物比重轻而受到更多重视.但这类化合物在室温下较脆,这就大大限制了其应用.     

类水稻叶多尺度表面构筑与各向疏水性

采用高速电火花线切割加工方法与电刷镀工艺结合在铝合金表面构筑了类水稻叶多尺度层级结构表面.利用扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(LSCM)、X射线衍射仪(XRD)和接触角测量仪表征表面的形貌结构、物相组成和润湿特性.结果表明,电刷镀获得的双尺度(微-纳米)微观结构对表面疏水性起关键作用,而高速电火花线切割加工获得的规则排列亚毫米级槽棱结构进一步放大了其平槽方向表面的疏水性能,使其未经任何化学修饰即获得优异的超疏水特性,接触角可以达到151°,且展现平槽和垂槽方向不同的疏水特性.这一研究将对各向异性功能材料结合超疏水材料的应用起到一定的指导意义.     

结构简单的高效蓝色荧光器件

热激活延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence,TADF)材料双[4-(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)苯基]硫砜(DMAC-DPS)在非掺杂型器件中展示了良好的发光特性.本文首先以DMAC-DPS作为器件的发光层,分别对其厚度以及器件的空穴传输层和电子传输层进行了优化,制备了结构简单的非掺杂型高效蓝光器件,其最大外量子效率是14.3%,最大功率效率是26.8 lm W~(-1).荧光器件在稳定性等方面具备显著的优越性且荧光材料已被广泛采用,因此我们进一步以DMAC-DPS为主体材料,蓝色荧光材料2,5,8,11-四-叔-丁基苝(TBPe)为客体材料制备了高效的TADF材料敏化蓝光器件.器件的最大外量子效率为12.7%,最大功率效率为22.9 lm W~(-1).我们的结果表明分别以TADF材料作为发光材料和主体材料可以制备高效蓝色荧光器件,这为结构简单高效蓝光器件的制备提供了一种新的途径.     

高压结晶聚乙烯的形态结构

60年代中期以来,用高压手段研究聚合物结构与性能一直是世界各国的热点,主要是针对聚乙烯、聚四氟乙烯等材料在0～0.70GPa压力范围内结晶的结构、形态、相图、伸直链(ECC)形成的机理与生长规律等方法进行了较深入的研究,取得了许多有意义的研究成果,发现了一大批新形态和新晶相,这些研究成果无疑是对高分子科学的重大贡献,构成了高分子形态学、结晶学、凝聚态物理的重要基础,也为高分子材料新的成型加工方法和新的应用领域指明了方向.     

基于蒽的高效率π-π作用双分子发光:激基缔合物再认识

在有机π-共轭分子固体发光材料中,强分子间π-π相互作用通常猝灭发光.然而,在蒽衍生物晶体中,我们发现了一类高效率、长寿命的蒽π-π作用双分子发光体系,并揭示了其高发光效率的本质:一方面,发光态等同于激基缔合物,压缩的双分子激发态π-π面间距离增强了体系刚性,降低了非辐射跃迁速率;另一方面,离散的二聚体π-π堆积结构导致了单一的、纯净的双分子发光态,避免低能量陷阱的"暗态"形成,有效地抑制了非辐射能量转移.本文不仅提出了基于蒽的高效率双分子发光材料的分子结构设计策略,成功地构筑了固体中离散的蒽二聚体π-π堆积结构,而且展望了超分子发光材料的最新进展、存在问题和应用前景.通过分子(堆积)结构-激发态性质-发光性能之间的关系研究,发展新一代超分子发光材料的新概念、新原理与新应用.     

双酞菁镥的扫描隧道显微像

具有电致变色特性的Pc_2Lu(lutetium dipbtha locyanine,双酞菁镥)是一种很有前途的显示材料,同时Pc_2Lu又是一种分子型半导体,因此它的结构和性质受到广泛的研究和重视。为直接观察复杂有机物分子结构及其在基底上的吸附性质,我们用STM(scanning     

超魔角的NMR波谱

一项新的技术成就有希望彻底改革使用核磁共振的固体结构解释,该技术必需使样品在磁场中同时绕两个轴快速自旋,就像一个陀螺中的陀螺。“双自旋NMR”是由这项重大研究的创始人A·皮尼斯(劳伦斯-伯克利实验室)、E·李普曼和A桑普森(化学物理和生物物理研究所,塔林,爱沙尼亚)创造的术语。由     

基于烷醇酰胺表面活性剂的新型微乳液法制备CdS量子点

量子点是一种三维量子限域的纳米材料,具有优异的发光性能,Ⅱ-Ⅵ族量子点稳定性强,得到广泛的关注和研究.在量子点制备方法中,传统的有机相和水相制备法被广泛应用,但是其存在反应条件苛刻等局限性.微乳液具有纳米级尺寸的内核,是优良的纳米材料微反应器,能够实现温和条件下制备量子点.在已有关于微乳液法制备量子点的研究中,多采用双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)等常规表面活性剂,较多关注试剂浓度、比例、温度等因素对合成量子点性质的调控,而关于表面活性剂分子结构对合成材料性质的影响研究尚少.本研究采用天然椰油酰胺表面活性剂微乳液体系制备了CdS量子点,通过与传统CTAB微乳液体系对比,探究了表面活性剂结构对制备量子点材料性能的影响,为微乳液法制备纳米颗粒提供了新的思路.     

生物质基氮掺杂多级次孔碳材料制备及其锂硫电池性能

锂硫电池因具有较高的理论比容量和能量密度、价格低廉等优势,在动力汽车和大规模储能系统中有广阔的应用前景.发展锂硫电池,设计制备低成本和高性能的电极材料是关键.本文利用廉价生物质废弃物(虾壳)作为原料,通过简单、绿色的水热碳化和二氧化碳碳化/活化过程制备了三维氮掺杂多级次孔碳材料,并将其作为载体负载硫制备锂硫电池正极材料.该制备过程避免了传统活化过程中危险化学品的使用及活化后材料清洗的过程.水热碳化和活化步骤均对材料孔结构的形成具有重要作用.通过氮气吸附、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼(Raman)等表征方法对材料形貌、孔结构、功能基团等进行了深入研究.研究结果表明,得到的材料是具有高孔隙率的微孔-介孔-大孔碳材料,比表面积高达1190m~2/g.由于材料具有多级次孔结构,有利于硫的有效负载.同时,材料中的石墨氮可以提高材料的导电率,吡咯氮和吡啶氮在限制多硫化锂(Li_2S_n,4≤n≤8)中发挥了重要作用,从而使得材料在锂硫电池中具有较好的倍率性能和循环性能.另外,本文为生物质或生物质废弃物转化为功能多孔碳材料提供了一种新的绿色途径.     

钯锗薄膜中分形结构的研究

利用分形的概念,可以从新的角度去归纳认识一些物理现象和规律,从而大大推动材料科学研究的深入.本文利用透射电子显微镜(TEM)首次系统地对由化合物(PdGe和Pd_2Ge等)生成的把锗薄膜体系中分形结构进行了研究.有关钯锗薄膜体系中的分形结构还未见文献报道.     

射电双源的结构和演化

成双现象在天体上是相当普遍的,许多不同尺度的天体系统都有成双的结构,比如,成双的恒星(双星)、成双的星系(双星系)、成双的旋臂等等。由于成双系统有比较多的可观测量,并且其中存在着比较强的相互作用,因此,在研究天体的结构和演化中,它们具有特殊的地     

亚酞菁薄膜的短波长静态记录特性

利用高数值孔径的短波长光盘静态测试仪研究了三硝基溴硼亚酞菁(BTN-SubPc)薄膜的静态光存储特性. 结果表明, 该薄膜不仅适于红光(632.8 nm)记录, 用较小功率(8 mW)和脉宽(200 ns)的Ar+激光(514.5 nm)辐照膜片时, 也可获得大于30%的反射率对比度, 显示出该类材料用作短波长(蓝绿光)高密度光存储介质的巨大潜力. 同时, 将光存储染料的应用波段拓展到了吸收带的短波边, 为双波长记录/读出的实现和短波长记录材料的选择提供了一种新的思路.