硝酸酸沉四钼酸铵过饱和溶液的成核研究

测量了不同温度和不同过饱和比下硝酸酸沉四钼酸铵过饱和溶液的成核诱导时间,讨论了温度及过饱和比对成核诱导时间和成核速率的影响.结果表明,四钼酸铵过饱和溶液的成核速率随着温度的升高和过饱和比的增大而增大.在实验温度范围内均匀成核和非均匀成核之间的临界过饱和比为3.0~6.0.根据均匀成核理论,计算了不同温度下的固液界面张力、临界半径和临界成核自由能.讨论了四钼酸铵结晶的条件,认为在成核阶段应采用较高的温度和过饱和比,而在晶核长大阶段应控制较小的过饱和比,以利于获得均匀、完整的晶体.     

己二酸十八酯(OAO)过饱和溶液成核研究

对已二酸十八酯 (OAO)过饱和溶液的成核过程 ,研究不同温度、过饱和度及不同溶剂对其诱导期的影响 ,并根据经典成核理论计算了晶体的临界成核自由能和临界成核半径     

琥珀酸氢十八酯(OHS)过饱和溶液的成核研究

为了探索培养ＯＨＳ优质单晶的优化条件，本义研究了过饱和ＯＨＳ 溶液的成核，测量了以诱导期表示的成核速率，报告了温度、过饱和度和溶剂对成核速率的影响，并根据经典成核理论计算了晶体的表面张力、成核自由能和临界成核半径。     

马来酸氢十八酯过饱和溶液的成核研究

研究马来酸氢十八酯（ＯＨＭ）过饱和溶液的成核过程,测量以诱导时间表示的成核速率,讨论温度、过饱和比和溶剂对成核速率的影响,根据经典均匀成核理论计算了晶体的固－液表面张力、成核自由能和临界成核半径．结果表明,ＯＨＭ晶体过饱和溶液的成核速率随着温度和过饱和度的提高而增大,不同的溶剂有不同的数值．     

诱导期法对溶液初级成核的研究

建立了一套用激光法测定溶液初级成核诱导期的实验装置，将诱导期与经典的初级成核理论相结合，对涉及溶液初级成核的多种性质进行了定量研究，包括初级成核自由能、临界晶核的尺寸和分子数、固液界面张力、接触角等，实验结果表明，这是一个研究溶液初级成核的很好方法，对于实际情况下过饱和度比S=5-10，得到的临界晶核的分子数Nc=15-5,与有关的文献报道相一致。     

水汽在细微颗粒表面异质核化数值分析

建立蒸汽在同时含有不溶物质与可溶成分的粗糙颗粒表面核化特性数值实验平台,对水汽异质核化晶核形成自由能、成核速率、成核几率、成核临界饱和度、平衡水汽饱和度进行数值分析.结果表明:可溶性盐含量对成核自由能势垒、成核临界饱和度无影响,但对晶核越过自由能势垒进一步长大过程自由能及平衡水汽饱和度影响显著.用自仿射分形理论描述粗糙颗粒表面,将表面粗糙程度与接触角联系起来,研究发现:颗粒表面粗糙度降低了成核自由能势垒,引起成核速率与成核几率迅速增大,成核临界饱和度降低,而对晶核进一步长大过程中水汽的平衡无明显影响.较高的可溶性盐含量有利于核化液滴的长大;颗粒表面越粗糙,越易于核化.     

本构参数对断层成核周期影响的模拟研究

基于描述断层摩擦滑动的速率-状态依赖性摩擦定律,采用数值模拟法检验了相关本构参数对断层成核失稳周期的影响.模拟结果表明,a-b的值对于断层成核失稳是一个比较敏感的参数,不仅决定了黏滑成核是否发生,还对滑移的量级产生一定的影响;临界滑移距离L值不仅决定断层是否会产生黏滑,还决定了断层成核是否有具有稳定的周期,也是一个临界滑移位移量,是断层的固有性质;成核尺度d主要影响断层的成核周期和滑移量的大小.     

约束晶格密度泛函理论及其在气液相变成核上的应用(英文)

气液相变是通过成核过程而实现的,根据是否存在外来物,成核过程可以分为均相成核和非均相成核.本文着重介绍了最近提出的约束晶格密度泛函理论及其在气液相变成核上的应用,同时我们也介绍了纳米气泡稳定性研究的一些进展,特别是接触线锚定-过饱和机理的提出.该机理不仅可以解释纳米气泡的大部分特征,更重要的是它暗示了临界核在三相接触线锚定情况下可以稳定存在.依据约束晶格密度泛函理论提出的接触线锚定-过饱和机理,为开发一种临界核的实验测量方法提供了理论基础.     

硬磁/软磁多层膜的成核场、磁滞回线、磁相图和临界厚度

本文通过微磁学方法,较为系统地研究了同组合的硬磁/软磁多层膜的磁矩分和磁滞回,并出了成核场以及成核场和钉扎场分离的软磁厚度（临界厚度）的解析公.研究发现,当软磁厚度Ls较小时,钉扎场与成核场一致,磁滞回为矩形,对应的磁为刚性磁体;随着Ls增大,钉扎场与成核场发生分离,磁滞回在第二开发生倾斜,磁由刚性磁体变为交换弹簧磁体;随着软磁厚度进一增大,硬磁和软磁的磁矩反转对独立,磁由交换弹簧磁体变为退耦合磁体.解析推导表明,临界厚度和硬磁的磁晶异性的平方成反比,这一点与Kneller的估算公一致.据临界厚度的解析公,我们计算了同材料的临界厚度,并与实验值和Kneller等人的估算值进行了比较,探讨了差别产生的原因.     

氩蒸气均匀核化率的分子动力学模拟

从分子动力学方法出发,对氩蒸气均匀核化过程进行了模拟,并分别采用经典均匀成核理论(CNT)预测、Cluster分析以及平均第一次出现时间(MFPT)3种方法进行了成核率计算.模拟结果表明,在相同条件下,Cluster分析法及MFPT方法得到的成核率在同一个数量级,而CNT预测的成核率比Cluster分析法及MFPT方法得到的成核率小3个数量级,其差异可由推导CNT成核率时对Cluster所做的平衡热力学假定进行解释.3者得到的临界Cluster分子数均为20左右.由Cluster分析方法可知,成核率随冷却脉冲强度增大而增大,这与实际均匀核化过程一致.     

琥珀酸十八酯晶体过饱和溶液的成核研究

研究了琥珀酸十八酯（ＯＳＯ）晶体过饱和溶液的成核过程，测量了以诱导期表示的成核速率，讨论了温度、过饱和度和溶剂对成核速率的影响。ＯＳＯ过饱和溶液的成核速率随着温度的升高和过饱和度的增大而增大，溶剂不同其数值也不同，实验结果根据经典成核理论进行了分析。     

Suppression of crystal nucleation in polydisperse colloids due to increase of the surface free energy

The formation of small crystallites is governed by two competing factors: the free energy gained upon transferring constituent atoms, molecules or colloidal particles from the metastable liquid to the more stable solid, and the free energy needed to create the surface area of the crystallite. Because the ratio of surface area to bulk is large for small particles, small crystallites dissolve spontaneously under conditions where larger crystallites are stable and macroscopic crystal growth occurs only if spontaneously formed crystallites exceed a critical minimum size. On theoretical grounds, the probability of forming such critical crystal nuclei is expected to increase rapidly with supersaturation. However, experiments show that the rate of crystal nucleation in many systems goes through a maximum as the supersaturation is increased. It is commonly assumed that the nucleation rate peaks because, even though the probability of forming critical nuclei increases with increasing concentration, the rate of growth of such nuclei decreases. Here we report simulations of crystal nucleation in suspensions of colloidal spheres with varying size distributions that show that the probability that critical nuclei will form itself goes through a maximum as the supersaturation is increased. We find that this effect, which is strongest for systems with the broadest particle size distribution, results from an increase with supersaturation of the solid-liquid interfacial free energy. The magnitude of this effect suggests that vitrification at high supersaturations should yield colloidal glasses that are truly amorphous, rather than nano-crystalline.     

THE MECHANISM AND ENHANCING METHODS OF SOLVENTING OUT CRYSTALLIZATION

溶析结晶广泛用于有机工业结晶过程,但目前溶析结晶过程普遍存在着以下问题：晶体主粒度小,变异系数高;产品过滤分离难度大,杂质含量高．针对这些问题,本文研究了溶析结晶体系的介稳区性质,并采用了如下几种强化方法：用压力溶解和静置冷却来提高过饱和度;在沉淀剂中添加表面活性剂以及采用弹性叶片摩擦和超声波刺激来提高成核速率;动静态交替育晶减少生长分散;加入促进构型转变的物质获得所需晶型的晶体;按照最佳操作程序流加沉淀剂维持恒定的结晶过饱和度等．实验证明,采用这些方法可以显著地提高溶析结晶产品的质量．     

银溶胶均相成核过程的研究

利用紫外光谱测定了柠檬酸钠还原硝酸银制备银溶胶的成核诱导期,考察了溶液温度和过饱和度对反应诱导期的影响.结合均相成核理论,得到当溶液的过饱和浓度大于或等于4×108时体系为均相成核过程.结果表明,诱导期随着温度和过饱和浓度的上升而下降.同时计算出不同反应温度下纳米银的固-液界面张力,并与经验理论模型的数据结果加以比较,实验预测结果低于模型值.本实验通过测定银溶胶制备过程中银离子的浓度变化验证了紫外光谱测定反应诱导期的可行性.     

硼砂水溶液的成核诱导期

本文测量了不同过冷度下硼砂水溶液的成核诱导期。结果表明:测量诱导期和测量亚稳区宽度所得到的表观成核级数m是一致的。在低过饱和区,非均匀成核是主要的,实验结果偏离了均匀成核的理论表征;在高过饱和区均匀成核起着控制作用,实验和理论分析的结果吻合较好。     

超临界溶液快速膨胀法制灰黄霉素微粒的预膨胀

用均相成核理论分析了超临界ＣＯ２快速膨胀法制备灰黄霉素微细颗粒过程中的预膨胀操作。指出在类似于灰黄霉素这样在反常冷凝区进行的ＲＥＳＳ过程,预膨胀段的加热不会导致溶质灰黄霉素在预膨胀段提前析出。