可变导热系数的颗粒复合介质传热性质的研究

讨论了可变导热系数的复合介质的传热性质。当介质的导热系数是温度的函数时，热传导方程是非线性偏微分方程，作者采用基尔霍夫变换把它变成拉普拉斯方程，于是可以找到原问题的近似解析解。文中考虑一个最为简单的例子：由圆柱形的杂质构成的二维系统，杂质浓度很低，可以忽略颗粒之间的相互作用，杂质具有可变导热系数，基质的导热性质不随温度变化。在此基础上，用朗道方法导出计算可变导热系数的复合介质的有效导热系数的公式。     

复合纳米颗粒膜的有效极化率研究

应用复合二元颗粒材料的空间平均电场 、平均电位移 之间的关系及复合介质的非线性光学性质,表示出复合介质的有效介质函数 。假设在线性极限下第i组份的 为常数时,应用微扰理论,导出了复合介质的非线性有效极化率 ,该结果与MG近似理论和EMA近似理论比较应用范围更广。用该理论对Cu纳米颗粒嵌入（SiO2）基质中组成Cu-SiO2薄膜进行相应分析,其结果与Hamanaka的实验结果相吻合。     

有效介质近似自洽条件的研究

运用了两种自洽条件:(1)在长波长极限下,非均匀复合介质的净极化为零,(2)非均匀复合介质的有效电场等于单个颗粒中局域场的平均值,研究了具有不同的电导张量和几何微结构的二组元无规对称分布的椭球颗粒所构成的系统的有效介质近似方程EMA1和EMA2,讨论了逾渗阈值(临界体积分数)fC随退极化因子的变化情况,说明EMA1方程能更好地解释无规非均匀介质的输运性质.并且探讨了将这两种自洽条件应用于一种颗粒浸在另一种基质中反对称分布的Maxwell Garnett型的非均匀复合介质,得出有效电导率的公式.     

复合纳米颗粒膜的有效极化率研究

应用复合二元颗粒材料的空间平均电场、平均电位移之间的关系及复合介质的非线性光学性质,表示出复合介质的有效介质函数εe=F(ε_1,ε_2,f1).假设在线性极限下第I组份的ε_I(I=1,2)为常数时,应用微扰理论,导出了复合介质的非线性有效极化率x_e,该结果与MG近似理论和EMA近似理论比较应用范围更广.用该理论对Cu纳米颗粒嵌入(SiO_2)基质中组成Cu-SiO_2薄膜进行相应分析,其结果与Hamanaka的实验结果相吻合.     

颗粒复合介质界面的反射率

本文应用局域场近似和Maxwell方程及相应的边界条件,给出了光在由具有一定厚度界面层的非线性颗粒组成的复合介质界面上的反射率。     

强非线性复合介质的电导性质研究

应用伽辽金方法研究了强非线性复合介质的电导性质；讨论了杂质和基质都服从Ｊ＝σ｜Ｅ｜２Ｅ的本构方程；在只保留最低阶近似的情况下，导出了这类复合介质的非线性有效电导率的近似解析公式．     

用变分法研究复合介质的非线性响应

本文用变分法研究在低密度极限下，非线性颗粒悬浮在线性基质中组成的复合介质的有效非线性响应。     

金属一绝缘颗粒复合介质逾渗阈值的研究

在金属—绝缘颗粒复合介质中 ,当金属颗粒的浓度达到渗流阈值时 ,复合介质发生金属—绝缘体转变 采用有效介质近似 (EMA)研究了颗粒系统中阈值与颗粒形状、分布的关系 ,讨论了逾渗阈值与退极化因子的关系     

垂直发育裂隙介质中PP波扰动法近似反射系数研究

为了实现裂隙介质中的地震AVO(amplitude variation with offset)反演,基于Christoffel方程和边界条件,推导了EDA介质中PP波、PS1波、PS2波精确反射系数表达式,并采用扰动法推导了极端弱各向异性介质中PP波的近似反射系数,通过弹性系数简化得到HTI、裂隙EDA介质中PP波的近似反射系数。模型计算结果表明:在弱各向异性条件下,HTI(horizontal transverse isotropy)介质中地震波的近似反射系数公式计算精度较高,相对误差在4%以内;当裂隙介质在弱各向异性(各向异性系数0.1)的情况下,当入射角在40°以内时,PP波近似反射系数与精确反射系数的绝对误差在10~(-4)以内,相对误差小于4%,但随着入射角的加大其计算误差有所增加。对各向异性较强烈(各向异性系数达到0.2)的裂隙介质,当入射角相对较小时(小于45°时),裂隙介质中PP波近似反射系数计算式对于强各向异性的介质仍然成立。通过对反射系数的近似研究,可以将裂隙介质中反射系数的非线性问题转为线性问题,进而利用这些特性进行参数反演,有利于提高反演速度。     

渗流域值附近的非线性颗粒复合介质的临界行为及标度函数

结合有效介质介质理论和退耦近似方法，研讨了三维二组元非线性颗粒复合物在渗流域值的非线性响应。考虑了两种情况；（１）导体－绝缘体极限，其中绝缘体电导σ２＝０；（２）导体－超导体极阴，其中超导体电导σ２＝∞。对现实系统中有限的ｈ（表征低电导与高电导比率），获得有效线性电导非线性极化率从不均匀到均匀行为的渡越。同时给出了在ｈ－０和充域附近的标度函数，且发现结果可以归一到一般曲线。     

带有表面层复合材料有效电导率的研究

研究带有表面层的介质球颗粒与另一线性介质颗粒无规混合的有效电导率．对于带有表面层的球颗粒可以等效成一个不带表面层的实心球颗粒与同一介质颗粒无规混合,等效后其实心球颗粒的半径等于原表面层的半径．利用Ｋｅｌｌｅｒ的倒易定理（ＲＴ）,得到系统的有效电导率,其结果与有效介质近似（ＥＭＡ）所得结果基本一致．     

颗粒复合介质的非线性响应

本文应用变分的方法[1]研讨了一组强非线性导电颗粒复合介质的有效非线性响应。我们假定各组元的电流密度(J)——电场(E)关系为J=x|E|~4E,即五次非线性响应。数值给出了在稀释极限下有效电导随浓度及各组元电导的关系。同时研究了非线性次数对系统的有效电导产生的影响。     

导电高分子复合材料的有效电导率模型

基于Maxwell理论和平均极化理论,建立了导电高分子复合材料的有效电导率模型。有效电导率描述为各组成成分的体积、形状和颗粒尺寸的函数。利用该模型,讨论了渗流阈值与导电颗粒的大小及轴长比的关系,得到了导电高分子复合材料的有效电导率随导电颗粒轴长比和半径变化的规律。用该模型计算了碳纤维聚脂树脂复合材料的有效电导率,计算结果与实验结果符合较好。     

掺杂离子导体的粒子交叠广义晶格模型及其电导的粒子尺度效应

提出了一种掺杂离子导体（ＤＩＣ）的粒子交叠广义晶格模型，由此模型，推导随机－电阻－网络（ＲＲＮ）理论中３种导电键各自组分的几率，并采用有效介质近似（ＥＭＡ）计算了ＤＩＣ系统的电导及其粒子尺度效应。     

颗粒形状对金属—绝缘体复合介质光学性质的影响

研究了退极化因子对金属－绝缘体复合介质中的线性光学吸收和非线性极化度的影响．利用退耦近似和谱表式相结合的方法研究退极化因子对有效非线性响应的影响,结果显示线性吸收系数和有效非线性极化率与颗粒的形状（对应退极化因子）有很大依赖关系。     

温度对金属/绝缘电介质复合物介电函数的影响

采用两种最常用的近似方法(MGT和EMA)研究了金属/绝缘电介质复合材料有效介电函数随温度变化的规律,不同的方法描述的结果是不同的;MGT方法得到的介电函数实部始终随温度单调递增;而EMA方法得到的介电函数实部随温度增加或减小,同时两者的数值也相差较大,因此不同的复合材料的微观结构对系统的有效响应具有十分重要的作用.     

纳米颗粒微运动强化纳米流体热导率的理论研究

理论推导了纳米颗粒布朗运动、热泳和渗透泳产生有效热导率的计算公式,定量讨论了三种机制的微运动对纳米流体有效热导率的影响.通过比较和分析,结果表明布朗运动对纳米流体有效热导率的贡献是最主要的,其作用效果是另外两种机制的106-108倍;三种运动产生的有效热导率都随颗粒体积分数的增大而增加;布朗运动产生的有效热导率随颗粒粒径的增大而减小,热泳和渗透泳对有效热导率的贡献与粒径大小无关;当纳米流体热流通量越高时,热泳和渗透泳产生的有效热导率越大.     

Zn2+掺杂的TiP2O7基复合陶瓷的电性能

以氧化锌、二氧化钛和浓磷酸为基本原料,用传统的固相合成法合成了新型的固体电解质材料Zn²⁺掺杂的TiP₂O₇-TiO₂复合陶瓷(摩尔分数5% Zn2⁺),对合成的复合陶瓷进行红外光谱、激光粒度仪器测定,并且测定了电导率随实验条件的变化规律.红外结果表明,在样品的结构式中存在钛氧键、磷氧键等,激光粒度测试表面在一定范围内粒径分布集中.电导率测试结果表明,在100~300 ℃内,电导率随着温度的升高而增大,300 ℃时达到最大值4.3×10^-3 S·cm^-1.