取向等规聚丙烯退火过程中的再晶化

采用广角X射线衍射法研究取向等规聚丙烯材料在退火过程中结晶度和织构的变化规律,并用偏光显微镜观察材料中球晶的形貌变化.结果显示,在退火初期的10 min内,试样结晶度迅速增加,材料中的轧制织构组元含量有所增大,同时材料中球晶的形貌变得清晰可辨.通过对织构组元的定量分析发现,再晶化形成的新晶体拥有与残余晶体相同的晶体取向.退火过程中的再晶化是非晶部分沿残余晶体发生择优重排的过程,新晶体的大分子链方向与残余晶体的大分子链方向相同.     

水热法KTP晶体生长及形貌特征

晶体宏观形态和表面微形貌特征是晶体生长机制的具体反映,通过对晶体形貌特征的研究,探寻晶体生长的规律,为进一步改善晶体的质量打下基础。通过对水热法KTP晶体(磷酸钛氧钾,KT iOPO4,KTP)宏观形态和表面微形貌的研究,首次发现了KTP晶体中高指数晶面和{100}单形晶面上的螺旋生长纹,探讨发现高指数晶面和{100}单形晶面上螺旋纹的形成原因主要是溶液的过饱和度偏低以及籽晶的悬挂方式,为生长高质量的KTP晶体,提出了增大原材料溶解区与晶体生长区的温度差、改变籽晶的切向和悬挂方向等建议。     

急冷Al-Mn合金中准晶相的形态和化学组成

使用透射式电子显微镜(TEM)观察了Al-12Mn和Al-10Mn-2Fe合金中准晶相的显微形态,选区电子衍射(SAD)做结构分析,用TEM的能谱附件(EDXS)分析准晶相的化学成分。结果表明,典型的准晶相具有菊花状形态,其当量组成非常接近Al_4Mn,准晶相的形态表明它的形成长大机制可能介于非晶和晶体之间;而且,铁的加入促进了合金中准晶相的形成。     

SEM在二元合金相图测定实验教学中的应用

液固平衡相图的测定是物理化学实验课程中的重要组成部分。针对固态有限互溶的铅-锡合金体系,用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同组成的合金样品,获得了端部固溶体、共晶体、亚共晶体和过共晶体等代表性样品的微观形貌和各相区元素组成。SEM实验结果清晰准确,与相平衡理论和热分析实验结果有很好的对应性,加深了学生对于相图的理解。此外,将现代化大型精密仪器扫描电子显微镜的实验技术巧妙而全面地融入传统物理化学实验项目中,对基础化学实验教学的改革进行了有益的探索。     

造孔粒子形貌对磷酸钙骨水泥支架材料结构与性能的影响

采用可溶粒子造孔法,结合冷等静压成型技术,分别以立方体的氯化钠晶体和短棒状的谷氨酸钠晶体为造孔粒子制备出具有较高孔隙率和良好抗压强度的磷酸钙骨水泥组织工程支架材料,通过X射线衍射分析、扫描电镜分析及力学性能测试,研究了所制备的支架材料的物相组成及颗粒形貌对支架材料显微结构和力学性能的影响.结果表明:两种造孔粒子制得的支架材料的主晶相均是弱结晶的羟基磷灰石;造孔粒子的形貌决定了所制备的支架的孔隙形貌,并影响支架的孔隙率和力学性能;在造孔粒子加入量相同的情况下,谷氨酸钠晶体作为造孔粒子制备的支架的孔隙率更高,但强度更低;由于在制备过程中引入了等静压处理,支架材料具有良好的强度.     

压力和温度对Al－Cu－Fe系准晶合金相变的影响

采用Ｘ射线衍射、透射电镜等手段研究了高压下Ａｌ６５Ｃｕ２０Ｆｅ１５等快速凝固粉末中准晶及晶体相的相变问题，在８００℃，６ＧＰａ条件下，准晶粉末中的晶体相基本上转变为二十面体准晶相。在常压下，准晶相在高温转变为晶体相．压力对相变热力学有显著影响。     

杂原子分子筛(Ⅳ)——NH_4OH-TPABr-(C_2H_5)_4SiO_4-H_3BO_3-H_2O体系B-Si pentasil型沸石的晶化-反应物组成图

研究了NH_4OH-TPABr-(C_2H_5)4SiO_4-H_3BO_3-H_2O体系的三元晶化相区图以及三元相区内晶相的变化;探讨了沸石成核、生长与反应物的关系。延长晶化时间、提高碱度可使晶化相区扩大。实验表明:反应物中SiO_2/B_2O_3此直接影响晶体的宏观形貌。     

甲壳素基质对碳酸钙结晶的影响

依据生物矿化基本原理,以甲壳素为基质,仿生合成了一些有特定形貌的碳酸钙晶体。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和红外吸收光谱分析(FTIR)等手段对所得产物进行了表征。结果表明,甲壳素基质中形成的碳酸钙晶体的微观形态结构不同于纯水中形成的晶体结构。随着甲壳素基质浓度的不同,所得CaCO3晶体的形貌发生了变化,表明甲壳素基质对碳酸钙晶体形成具有调控作用。这给我们合成不同特性CaCO3材料提供了研究和实践的空间。     

PAH模板调控六棱片状碳酸铈形成机理的研究

以聚烯丙基氯化铵(PAH)为模板剂,(NH_4)_2CO_3为沉淀剂,采用液相法合成了特殊形貌的碳酸铈晶体.利用激光共聚焦显微镜、扫描电镜、红外光谱(FT-IR)及X射线衍射(XRD)等技术研究了不同反应时间碳酸铈形貌的变化,并对碳酸铈晶体的形貌和结构进行了表征.结果表明:在模板剂PAH的作用下,碳酸铈的形貌由最初的棒状逐渐向六棱片状转化,这一过程与PAH对碳酸铈晶体不同晶面的取向吸附有关.采用材料模拟软件Material Studio对PAH与碳酸铈晶面的静电吸附过程进行了模拟,从而揭示了PAH模板调控碳酸铈形貌的机理.     

碳酸钙材料的形貌调控

以硝酸钙、脲作为原料,采用水热合成法,使用苯基膦酸(PPA)作为添加剂合成了具有规则六方柱形貌的球霰石晶相碳酸钙材料,并利用扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和X射线粉末衍射(XRD)对碳酸钙材料的形貌、组成和结构进行了表征.系统地研究了苯基膦酸作为添加剂以及不同脲用量对材料形成的影响,并初步探讨了碳酸钙材料可能的形成机理.苯基膦酸作为添加剂在碳酸钙材料的合成过程中起到控制钙离子沉淀速度的作用,随着脲用量增加所造成合成体系pH值的升高,材料的形貌、组成及结构也随之发生了相应的变化,最终得到具有规则六方柱形貌的球霰石晶相碳酸钙材料.这种具有特殊形貌的球霰石晶相碳酸钙材料可能会在生物、医药等领域具有潜在的应用前景.     

全粉料AZS砖试验的显微结构分析

研究了在各种窑炉中,不同烧成温度下,全粉料AZS砖的显微结构,提出适合于生产的最佳方案。     

Microstructural evolution of titanium matrix composite coatings reinforced by <Emphasis Type="Italic">in situ</Emphasis> synthesized TiB and TiC by laser cladding

Titanium-based composite coatings reinforced by in situ synthesized TiB and TiC particles were successfully fabricated on Ti6Al4V by laser cladding using Ti-B₄C-Al or Ti-B₄C-C-Al powders as the precursor materials. The microstructural and metallographic analyses were made by X-ray diffraction (XRD), optical microscope (OM), scanning electron microscopy (SEM), and electron probe microanalysis (EPMA). The results show that the coatings are mainly composed of α-Ti cellular dendrites and a eutectic transformation product in which a large number of coarse and fine needle-shaped TiB and a few equiaxial TiC particles are homogeneously embedded. A thin dilution zone with a thickness of about 100 μm is present at the interface, and it consists of a few TiB and TiC reinforcements and a large number of lamella grains growing parallel to the heat flux direction in which a thin needle-shaped microstructure exists due to the martensitic transformation. The microstructural evolution can be divided into four stages: precipitation and growth of primary β-Ti phase, formation of the binary eutecticum β-Ti+TiB, formation of the ternary eutecticum β-Ti+TiB+TiC, and solid transformation from β-Ti to α-Ti.     

铸造Al-Si合金凝固特点对热裂影响的研究

本文用铝硅合金进行实验，分析和研究了合金凝固特点（结晶区间宽窄．线收缩 率的大小，物理力学性能差异，共晶体含量多少等）对热裂的影响。并对以结晶宽窄 和热裂抗力大小来判别热裂倾向的传统观点进行一定的分析，提出了新的见解．     

不同冷却条件SiCp／ZA—27复合材料界面的TEM观察

主要用透射电子显微技术（TEM）、电子探针显微分析（EPMA）和选区电子衍射技术（SAD）分析了不同冷却条件下SiCp/ZA-27复合材料的界面特征和结构,发现冷却速度明显影响复合材料的界面结构、界面相组成和复杂金属氧化物的分布以及枝晶生长过程的溶质二次分配,且复合材料慢冷时的界面比液淬时的界面复杂得多。复合材料浆液液淬快冷时的界面特征是初生α（Al)相与 SiC颗粒直接机械结合,界面光滑无界面反应产物和中间过渡相及非晶氧化物;电磁搅拌随炉冷却条件下,复合材料界面绝大部分是共晶组织与SiC颗粒直接结合,少部分是由共晶组织／岛状非晶组织／SiC组成;随炉慢冷时的界面主要是由共晶组织／非晶组织／SiC组成,金属基体与SiC直接结合的界面非常少。不同冷却条件制备的复合材料的界面存在不同厚度的非晶组织。根据界面形貌和选区电子衍射花样并结合计算机模拟计算,发现部分界面处存在第三相（如MgAl2O3,Mg6Cu3Al7等相）,合成电子衍射花样表明这些第三相与SiC或基体间无晶体学位相关系。未发现SiC与基体间有晶体学位相关系,说明α（Al)或共晶相在SiC或基体间无晶体学位相关系。未发现SiC与基体间有晶体学位相关系,说明a(Al)或共晶相在SiC表面成核的可能性较小。复合材料浆液水淬后的基体轻微衍射分析得出饱和a(Al)已发生分解反应,由白色稳定的af相和黑色中间过渡相α′及存在于黑色区域中的η相组成,af与a′的晶格常数有微小差异,晶体结构相同,两相具有良好的共格关系。η相与af的位相关系为：[-1-10]α//[-12-10]η,(1-11)a//(0002)η。     

硼硅酸盐玻璃对电熔AZS和粘土质耐火材料的侵蚀行为

本文利用光学显微镜、X射线衍射等技术研究了硼硅酸盐玻璃对电熔AZS和粘土质耐火材料的侵蚀过程,并与普通钠钙玻璃在同等条件下对耐火材料的侵蚀情况作了比较。     

用于空间半导体区熔生长仿真系统的数学模型

本文提出一个晶体区熔生长的数学模型,可以根据炉管上十个热电偶的温度值计算出试样中的温场,再进一步计算出熔区位置、熔区宽度、生长界面的形状、生长速率和生长界面处的温度梯度等.材料科学家根据上述参数,可实时监控晶体的生长.     

复合基质类F2^＋型色心晶体初探

首次报导了复合碱卤化合物基质色心晶体材料的研究结果。在掺OH~-的KBr-KCl复合基质晶体中,成功地研究出(KBr-KCl)(?)(F_2~+)_H心激光晶体系列,开拓了色心激光材料研究的一个新领域。     

光寻址液晶空间光调制器的非对称动态全息光栅

为克服传统记录方式光栅一级衍射效率不高对液晶空间光调制器应用产生的限制,采用斜入射方式记录了非对称薄动态全息相位光栅,光栅的一级衍射效率达到60%。基于非对称的液晶分子取向,给出了光栅产生的物理机制,提出了非对称光栅的数学模型。该研究促进了液晶材料在实时光学信息处理领域的科举研究,拓宽了液晶材料的应用范围。     

晶体结构预测的新方法和典型应用

物质的微观结构直接或间接决定了材料的几乎所有物理和化学性质.这也是后续材料设计的重要基础.近年来,随着多种晶体结构预测方法的发展和改进,仅根据化学组分就从理论上确定物质结构的研究已经取得了长足进步.本文概述了当前主流的晶体结构理论预测方法,并对基于自适应遗传算法(AGA)以及利用"结构单元(Motifs)"(XMsearch)的新型结构预测方法做了重点介绍.近年来,基于不同算法的AGA,XMsearch等程序包得到了开发与完善,只需给定化学组分和压力等条件,便能对材料的稳态、亚稳态结构进行预测研究.目前,这些新工具已在高压材料、电池材料、磁性材料、界面材料等凝聚态物质结构研究中得到了广泛应用.     

声子晶体材料与有源控制相结合的宽频噪声抑制方法

电力变压器噪声除了本体噪声产生的低频分量,还包含冷却风扇产生的中高频噪声。有源降噪方法对低频噪声控制性能好,且灵活可控,但降噪效果受制于通道数量。在不增加通道数量的前提下,为了拓宽降噪频率范围,提出声子晶体材料与有源控制相结合的降噪方法。以DSP为核心控制器搭建了基于LMS算法的双通道有源降噪系统,在此基础上开展了嵌入声子晶体材料的有源降噪系统降噪性能验证实验研究。实验结果表明,针对变压器100～400 Hz的低频噪声,双通道有源降噪系统单频最大降噪量约20 dB,多频总降噪量可达9 dB。设计了对500～1 000 Hz中高频噪声抑制作用明显的声子晶体材料,对600 Hz单频降噪量约14 dB。嵌入声子晶体材料的双通道有源降噪系统,最大总降噪量可达16 dB,优于单纯的有源降噪。可见,声子晶体材料与有源控制相结合,拓宽降噪频率范围、提高降噪性能的方法是可行性的。