玻璃纤维增强环氧树脂力学性能研究

为了进一步提高玻璃纤维/环氧树脂(GF/EP)复合材料的机械性能,充分了解GF/EP复合材料在各种条件下的力学性能,通过使用ETM105D型微机控制电子万能试验机、Zwick/RoellZ005型万能材料试验机和分离式霍普金森压杆实验装置,对以环氧树脂(EP)为基体,以玻璃纤维(GF)为增强体的复合材料以不同的配比,分别进行了不同温度准静态载荷下及常温动态载荷下的压缩试验,得到了不同配比试样在不同温度下准静态压缩的屈服强度和在不同应变率下动态压缩的屈服强度.结果表明:在准静态载荷下,温度越高,试件的屈服强度越低,试件的弹性模量和屈服强度具有明显的温度依赖性;GF含量的增加,在一定程度上增大了试件的韧性;试样在一定应变率下,GF/EP试件并不具有应变率效应,但当应变率超过某个临界值时,又能体现出应变率效应.     

吸附Pb原子的Bi_2Se_3薄膜的能带结构

基于考虑自旋轨道耦合的第一性原理方法,研究了Bi_2Se_3薄膜和吸附铅原子的Bi_2Se_3薄膜的能带结构.计算发现铅原子在Bi_2Se_3薄膜能带中Γ点附近的量子阱态中引起了大的Rashba自旋劈裂.另外,在Bi_2Se_3薄膜能带中Μ点附近也引起了明显Rashba自旋劈裂.吸附铅原子的覆盖率会对以上的Rashba劈裂产生比较大的影响.     

跨活断层公路隧道损伤规律研究

【目的】断层错动对隧道的安全运营往往会产生重要影响，因此需要探究活断层走滑错动对隧道的损伤特性。【方法】本研究以某跨活断层公路隧道为背景，建立三维弹塑性有限元模型，分析不同断层错动量及不同隧道断层交角下二衬的损伤规律。【结果】研究结果表明：二衬的轴向应变随错动量的增大而增大，主要表现为随着穿越角度的减小，轴向应变逐渐由拉应变转为压应变，与断层角度走向一致；二衬的拉伸压缩损伤随错动量的增大而增大，拉伸损伤沿隧道环向发展，压缩损伤主要分布于隧道拱顶和仰拱处，随着穿越角度的减小，二衬的拉伸损伤的程度和范围减小，二衬的压缩损伤区域从拱顶和仰拱处向隧道两侧边墙处发展，并在最后完全贯通。【结论】本研究可为跨活断层隧道工程的建设提供一定的理论参考。     

弹性模量受温度影响有限长杆的广义热弹耦合问题

应用Lord和Shulman（L-S）广义热弹性理论,研究了材料特性参数随温度线性变化的两端固定杆受移动热源作用时的热弹动态响应．计算得到了杆内温度及位移的分布规律,分析了移动热源速度、弹性模量以及热松弛时间对温度和位移的影响．从分布图上可以观察到,温度及位移随移动热源速度的增大而减小,随温度变化的弹性模量对位移有显著的影响,而对温度几乎没有影响;无量纲温度、位移的峰值随热松弛时间的增加而增大。     

板材不同取向的单向拉伸试验研究

对工程设备中采用较多的TA2 钛极板进行了不同取向的单向拉伸试验 .试验证明 ,TA2 钛板的屈服强度和弹性模量都随试件的取向角增大而有规律的提高 .从 0～ 90°,屈服强度约提高 8% ,弹性模量约提高 13% .还证明了 ,采用Hill 1948年提出的多向异性屈服条件 ,不要进行复杂的试验来确定材料的多向异性参数 ,只要测得材料在单向拉伸下x向和y向的塑性应变比及屈服应力 ,就可以确定材料是否多向异性 ,是否有双向强化或双向弱化效应     

纳米ZrO2粉体的制备及发光性质研究

利用共沉淀法制备了纳米ZrO2粉体,观测到样品晶相随煅烧温度升高逐渐由四方相转化为单斜相.在室温观察到纳米ZrO2有较强的峰值分别位于380 nm和470 nm的蓝紫、近紫外发射.同时观测到随着煅烧温度的升高和颗粒尺寸的增大,两个发射谱带的强度变化明显不同.     

应用人工网络对化学传感器CaxPb1-xTiO3薄膜的晶格畸变进行评估

利用人工神经网络对化学传感器的晶格畸变进行了深入研究.实验结果表明:传感原件钙掺杂钛酸铅薄膜材料随合成参数的变化而呈现不同的晶格畸变度,该参数通过X射线粉末衍射精细结构确定,并作为人工神经网络的输出变量;合成参数作为输入变量,以MatlabTM作为操作平台,利用三层识别方法对传感元件的纳米结构进行评估与预测.实验结果与...     

钬铬共掺铁酸铋薄膜对钛酸铋钠钾铁电薄膜的性能调控

用溶胶-凝胶法,在Pt/Ti/SiO_2/Si(100)衬底上制备了钬铬共掺铁酸铋(BHFCO)-钛酸铋钠钾(NKBT)薄膜,系统研究不同BHFCO掺杂量对(1-x)NKBT-xBHFCO薄膜的微观结构、表面形貌和电学性能的影响.结果表明:680℃退火处理后的(1-x)NKBT-xBHFCO薄膜表面比较均匀、致密,结晶度较好;0.95NKBT-0.05BHFCO薄膜样品的剩余极化值(2P_r)最大(71.3μC/cm~2),矫顽场最小(2E_c=530 kV/cm),电滞回线饱和矩形度最好,漏电流最小(2.1×10~(-6 )A/cm~2).0.95NKBT-0.05BHFCO薄膜的,相对介电常数最大(约为493),介电损耗最小(约为0.04);薄膜的高温介电温谱表明,所有薄膜的居里温度(T_c)在(450±10)℃.不同厚度薄膜的介电性能表明,铁电薄膜内部的挠曲电效应显著降低了薄膜的最大介电常数值.     

高压对NiCr—NiCu热电偶的温度影响

在室温和液氮温度下,压强在0—20kbar(1bar=10~5Pa)变化范围内,测量了NiCr-NiCu热电偶的压力热电势随压强的变化关系.测量结果表明:在室温和液氮温度下,压力热电势均随压强增高,在0.1K的温度测量精度、0—20kbar的压强范围内,压力热电势不会对温度测量带来影响.     

压电半导体ZnO单晶的Brillouin散射

本文导出了任意对称性压电半导体晶体中任意传播方向的声波方程,分析了对Brillouin散射有贡献的弹光效应、切变波引起的局部转动效应以及伴随准静电场产生的电光效应三种散射机制.给出了ZnO单晶热声子Brillouin散射谱,得到了ZnO单晶在室温下特高频段内全部5个独立弹性常数的值,发现比低频段的值约低45%;同时还确定了一组ZnO单晶的光弹系数关系式以及其xz平面准纵声波的倒速度曲线.     

La1-xCaxMnO3薄膜的制备及结构和磁性研究

采用溶胶-凝胶旋涂法在表面氧化的Si (100)基片上制备了La1-xCaxMnO3 (x=0,0.1,0.15) 薄膜.利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)及振动样品磁强计(VSM)对样品的结构、形貌和磁性进行了研究.结果表明:薄膜为正交钙钛矿结构,具有平整的表面,La0.85Ca0.15MnO3样品的薄膜厚度为334 nm.样品在居里温度附近发生铁磁-顺磁转变,随着Ca2+掺杂浓度的增加,样品的居里温度变大,x=0.15时,样品的居里温度为299 K.     

纤锌矿氧化锌纳米薄膜热导率的数值模拟研究

氧化锌薄膜是一种宽禁带化合物半导体材料,其在光电子器件、压电器件、太阳能电池、气敏传感器等领域有着广泛的应用.采用非平衡分子动力学方法,选取微正则系综,利用Buckingham势函数,模拟了纤锌矿型氧化锌薄膜在z方向的热导率.模拟结果表明:薄膜厚度在15.593~31.2096 nm的氧化锌薄膜在温度为300 K时,其薄膜热导率的范围为0.870575~1.52165 W/(m·K),明显小于对应的大体积氧化锌的实验值,并且氧化锌薄膜的热导率随着薄膜的厚度的增加而增加,具有明显的尺寸效应.     

La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3薄膜的高分辩电镜研究

La0 7Ca0 .3MnO3巨磁阻薄膜是具有广泛应用前景的磁学材料 ,薄膜样品在外磁场下观察到较大的负巨磁阻效应 .运用高分辨电子显微镜研究了巨磁阻薄膜的生长机制 ,确定了薄膜良好的外延生长关系 ,并对薄膜界面的结构与缺陷进行了探讨 .     

硅衬底温度对金刚石薄膜品质影响

采用PCVD法制备金刚石薄膜的设备研究硅衬底温度变化对沉积金刚石薄膜品质的影响.实验发现,温度从750℃增加到950℃的过程中,随着硅衬底温度上升,金刚石薄膜的质量先变好,生长速率减小;850℃质量达到最好,生长速率降到最低;850℃后质量开始变差,生长速率增加;950℃膜由反聚乙炔构成.随着硅衬底温度增加,氢原子刻蚀作用逐渐增大且愈加集中,膜表面空洞缺陷和晶界缺陷增加.综合考量,金刚石薄膜的品质先变好后变差.     

DNA分子中电子局域性质的温度效应

在有限温度下,通过考虑相邻DNA碱基之间的相对扭转角度对其平衡位置的偏离,借助负本征值理论、无限阶微扰理论及传输矩阵方法,研究了DNA分子的电子局域属性对温度的依赖关系.结果表明,电子的态密度、局域长度均存在强烈的温度效应.电子态密度分布随着温度的变化而变化,体现为态密度曲线中峰的高度消长和位置移动以及能隙的位置迁移和宽度增减.研究还发现存在一个临界温度Tc～250 K,当TTc时,局域长度随温度的升高反而增加,分析系统局域性质的这种奇特温度行为是源于该临界温度上下电子输运机理的不同.     

电沉积镍薄膜材料的压痕尺度效应研究

用纳米压痕法对厚度为3 μm的电沉积镍薄膜材料进行了压痕测试,结果表明：不同的压痕深度下所测得的材料硬度值不同,随着压痕深度的减小,硬度值逐渐增大,呈现出明显的尺度效应现象.根据NixGao模型,可以得到电沉积镍薄膜材料的真实硬度值约为6.2 GPa.     

过冷态水非高斯动力学行为的分子动力学模拟

运用分子动力学模拟了过冷水从380 K降到170 K,密度为1.0 g/cm3和1.2 g/cm3的非高斯行为.发现随密度增加,水的动力学出现明显的非高斯行为:非高斯参数的峰值增加,而峰值出现的时间变化不大.同时,径向分布函数第一峰高随温度的变化在高密度时也更大.还讨论了非高斯行为和短程有序的相关性.     

论流变断裂学的理论基础Ⅱ——粘弹正交各向异性和裂纹尖端弹粘塑性衰坏区

在本文,假设材料对于因裂纹扩展而发生的应力和应变变化是线粘弹性的。应用Sobotka的二维流变模型,推导出由材料非匀质性引起的具有流变效应的非对称剪切形变本构方程。其次,建立了粘弹性裂纹体裂纹尖端衰坏区弹粘塑性边界值问题的解的变分法。衰坏区的粘塑特性取决于局部粘塑性势,此局部粘塑性势确立了广义塑性应变率与广义应力间的关系。提出了容许应力历史空间内广义应力场的几何结构。这种结构直接包含广义应力历史的极值原理。这里,用广义应力和应变历史列出了边界值问题的公式,并给出解的存在的充要条件。     

PbSrTiO3铁电薄膜隧道结的I-V特性

报道了对用射频磁控溅射法制备的钛酸锶铅(PST)薄膜隧道结进行的I-V特性的测量,发现有负阻现象,并首次用表面等离激元和极化波理论对此作了解释.     

PZT铁电薄膜的离子束刻蚀表面形貌研究

采用Sol-Gel(溶胶-凝胶)法在Pt/Ti/SiO_2/Si基片上制备了约200 nm厚的PZT(锆钛酸铅)铁电薄膜,然后用氩离子束对PZT薄膜进行刻蚀.研究了不同的离子束刻蚀工艺参数(如离子束入射角θ、屏级电压U_s和氩气流量F_(Ar))对PZT薄膜刻蚀速率及表面粗糙度的影响.采用原子力显微镜(AFM)对PZT薄膜的表面微观形貌和表面粗糙度值R_q(均方根值)和R_a(算术平均值)进行测试和分析,通过探针式表面轮廓分析仪测量刻蚀深度d并计算出刻蚀速率V_(etc).结果表明:刻蚀速率V_(etc)严重依赖于离子束入射角θ,在0～75°的θ范围内呈类抛物线关系;当θ为45°时,刻蚀速率达到最大值.随着F_(Ar)和U_s的增加,V_(etc)与两者分别呈成正相关关系,且越来越大.表面粗糙度值R_q和R_a随F_(Ar)和θ的改变而变化,在7 sccm、45°时会有最优值出现;而随屏级电压U_s的增加,在800 V处表面粗糙度值最低.