镁铝尖晶石声子色散关系及热力学性质的第一性原理研究

镁铝尖晶石是地幔和类地行星中常见的氧化物类矿物．高温高压实验表明尖晶石的高压相可以存在于从地壳到下地幔广泛的深度范围内．作为含铝矿物的端元组分，尖晶石可能是地幔中铝元素的主要富集矿物．尖晶石的高压相还可能是俯冲大洋板块的主要组成物质．获得尖晶石的热力学性质为计算尖晶石的相变奠定了基础，为通过地震波解释地幔结构提供了理论依据．本文利用冻结声子法计算了镁铝尖晶石的声子色散关系和常压下的各种热力学性质．首先，用基于密度泛函理论的从头计算方法计算绝对零度下平衡体积的晶体结构．然后，通过构建超晶胞并对超晶胞内的原子进行微小的位移获得原子力，利用原子力来构造力常数矩阵，进一步构造动力学矩阵，将温度扩展为有限温度，计算出尖晶石的声子色散关系．最后，根据准谐近似理论得到常压下的各种热力学性质．第一布里渊区中心的声子振动频率与红外、拉曼光谱的实验数据相吻合．各种热力学性质，标准熵、等压热容和热膨胀系数与实验值相吻合．     

非平衡热力学、耗散结构和辩证法

本文系统化了非平衡热力学和耗散结构的若干辩证法问题，同时，提出了平衡热力学、线性热力学和非线性热力学的适用条件及关系．这些关系写成一表以便互相比较．文章认为非线性热力学是普遍的理论，它能应用到远离平衡态，然而，这远离平衡仍是有限的．远离平衡是相对于近平衡的概念，其精确定义是不满足ＪＫ＝∑ｉＬＫｉＸｉ的非平衡态．     

化学势及作为判据的特点

本从各热力学函数的相互联系入手,导出了化学势和这些函数之间的关系,分析了具有这种关系的原因．讨论了由化学势计算系统热力学函数变化量的方法和特点,以及作为判据的方便之处．     

离子型固体的等压态方程和体积弹性模量与温度间的关系

Pandey利用Maxwell关系式结合相关热力学函数式推导了有关热力学关系,Shanker利用Born和Huang采用的热膨胀格林爱森理论推导了有关热力学关系,本文比较了分别由这两种不同理论模型推出的体积弹性模量和等压态方程与温度间的关系,结果表明由Pandey关系式计算出的有关离子型固体的热膨胀和体积弹性模量与实验数据符合得更好.     

60CrMnMo钢中稀土夹杂物生成的热力学分析

叙述了钢中稀土夹杂物生成的热力学分析方法．以６０ＣｒＭｎＭｏ用为例讨论了稀土夹杂物的热力学规律．并与实验结果作了比较．     

反应型液固界面润湿性的数学表征

用热力学参数构建了润湿角θ与反应型液固界面各相性质及温度的数学关系，简明地将润湿角θ与液固相材料性质之间的内在关系连系在一起，解释了异种材料在钎焊、复合过程中的现象和事实．计算结果与实验值相符     

Mn5Ge3-xSbx(x=0,0.1,0.2,0.3)化合物的磁熵变

根据不同温度下Mn5Ge3-xSbx(x=0，0．1，0．2，0．3)的实验磁化曲线，采用二步最小二乘法拟合出磁化强度值，用热力学关系计算了Mn5Ge3-xSbx的磁熵变，并与实验值进行了比较。结果表明，磁熵变的拟合值与实验值基本相符。     

CALPHAD技术在稀土氯化物-碱土金属氯化物二元系相图中的应用

随着科学技术的不断发展,CALPHAD技术已经成为相图研究的一个非常重要的方法和手段．根据稀土氯化物一碱土金属氯化物二元系相图的实验数据,利用CALPHAD技术可以获得一系列热力学参数,这些热力学参数为稀土金属的冶炼工业生产提供了非常重要的指导．     

vdW气体比热容比与音速关系的理论研究

通过热力学关系分析和导出vdW气体的比热容比与音速的关系式，将它与实验测定的数值以及理想气体比热容比进行对比分析，并运用Matlab仿真技术绘制出比热容比与温度的关系曲线，进而说明vdW气体比热容比与实际气体比热容比吻合的程度好于理想气体的比热容比．     

DMF-CHCl3体系汽液相平衡数据的测定与关联

为获得二甲基甲酰胺（DMF）与氯仿（CHCl3）精馏分离的基础热力学数据,实验采用改进型的Rose平衡釜测定了DMF-CHCl3体系在760mmHg下的汽液相平衡数据,并分别用NRTL和Margules模型对实验数据进行关联。结果表明：实验数据满足热力学一致性的检验,且NRTL和Margules模型的计算结果与实测结果偏差小,平均绝对误差分别为0．0026和0．0010,平均相对误差分别为1．81％和1．23％,可满足工业精馏工艺过程设计的需要。     

纤维水泥基复合材料弹性模量的试验测量方法

弹性模量是衡量混凝土材料性能的重要参数之一,其大小反映了抵抗弹性形变能力的强弱.对钢纤维增强混凝土和掺聚丙烯腈纤维的橡胶砂浆的弹性模量及抗压强度进行试验.试验结果表明,超短钢纤维混凝土的抗压强度和后期弹性模量较短钢纤维混凝土有明显提升,掺有聚丙烯腈纤维的橡胶砂浆的弹性模量降低明显,改善了橡胶砂浆的韧性和变形能力.     

橡胶集料对混凝土抗冻性的影响

取两种不同粒径、四种不同掺量的橡胶代替等体积的细骨料砂制作橡胶混凝土试件,对其进行快冻法试验,研究橡胶集料混凝土在冻融循环作用下的耐久性.研究表明,随着橡胶掺量的不断增加,抗压强度和动弹性模量都会不断下降,但掺入橡胶能改善混凝土的抗冻性,橡胶粉比橡胶颗粒的效果好,掺入5%~10%的粒径≤0.27mm橡胶粉对混凝土的抗冻性能有明显改善作用.不过,掺入过多的橡胶则会降低其抗冻性.结果表明,运用无损检测的动弹性模量能很好地对橡胶混凝土的抗冻性作出正确评价.     

可食用性植物软胶囊囊材的性质研究

【目的】为了获得流动性好、凝胶迅速,兼顾热可逆性、强度和弹性的可食用性植物软胶囊胶皮。【方法】在9种常见可食用囊材中筛选出适合的可凝胶材料,利用低共熔效应降低复熔温度,通过离子交联提高胶皮弹性。【结果】筛选出了4种可凝胶材料进行进一步测试,加入特定比例的易溶材料可以调节胶皮的热熔温度,加入微量的阳离子可以增强胶皮的弹性和拉伸强度。获得了不同熔化温度的胶皮配方,较大幅度提高胶皮的断裂伸展率和拉伸强度。【结论】建立了热可逆和弹性改进方法,可有效改进植物软胶囊胶皮性质。     

长冲程抽油机传动胶带动载荷分析

分析了长冲程抽油机传动胶带中的动载荷，重点讨论了胶带弹性及抽油机工况对动载荷的影响。为正确地优化动力参数，统筹确定机一电系统的力学参量，合理地给定抽油机的有关技术参数，保证抽油机达到预定的技术性能指标提供了理论依据。     

机场道面橡胶集料混凝土弯曲性能试验及应用

为研究橡胶集料混凝土机场道面的弯拉性能,通过橡胶集料混凝土小梁的4点加荷试验,分析了橡胶集料体积率对混凝土弯曲性能的影响;结合试验结果对橡胶集料混凝土机场道面的设计厚度进行估算,并与水泥混凝土机场道面进行比较,对橡胶集料混凝土机场道面设计提出配合比方案建议.结果表明,橡胶集料混凝土的弯拉强度和弯拉弹性模量随着橡胶掺量的...     

碳纳米管/天然橡胶复合材料的物理性能

为拓展碳纳米管应用领域,开发新型橡胶纳米复合材料,在碳纳米管预处理基础上,通过机械混炼方法将碳纳米管与天然橡胶复合。研究表明,与传统炭黑增强样品相比,碳纳米管在橡胶中的混入速度快,温升幅度小,混炼胶的硫化返原现象减轻。经过分散粘合体系处理,碳纳米管在橡胶中的分散性及界面粘合状况改善,热处理后复合材料的整体力学性能提高,对比炭黑增强样品,碳纳米管复合材料的弹性模量和玻璃化转变温度高,回弹及动态压缩性能好,并且热稳定性较高。     

橡胶圆管的耗能分析

橡胶材料是一种超弹性体,它在大的变形下能够迅速而有力地恢复其变形。橡胶材料的高弹性和高强能量耗散能力,使得它在缓冲、减震和动态密封方面的作用无与伦比。本文在此基础上提出了圆管这种形状特殊的橡胶构件,并运用ANSYS软件对其进行性能分析研究,为其在工程隔震装置中的应用做下基础。     

酸雨-冻融侵蚀下透水混凝土性能损伤

为探究酸雨和冻融共同作用对透水混凝土性能的影响,采用酸雨-冻融侵蚀试验,分析不同橡胶掺量(0%、3%、6%和9%)下透水混凝土的质量、动弹性模量、超声波波速、抗压强度和透水系数等指标的变化规律,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)和X射线衍射分析(X-ray diffraction, XRD)试验,从微观角度分析酸雨-冻融侵蚀机理。结果表明,透水混凝土的质量损失率、超声波波速损失率、透水系数和抗压强度损失率均呈不断上升趋势,相对动弹性模量呈不断降低趋势。掺入适量橡胶,会改善透水混凝土抗侵蚀性能。此外,利用灰色聚类分析得出透水混凝土的动弹性模量、超声波波速、抗压强度和透水系数等指标可以归为一类进行研究;结合SEM和XRD分析图谱分析得出酸雨-冻融循环试验的主要侵蚀产物为钙矾石晶体。     

防振橡胶材料疲劳寿命研究方法综述

防振橡胶因其具有很大的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气等特点,广泛应用于汽车工业、国防、建筑等领域。防振橡胶材料的疲劳寿命理论与技术研究对于提高防振橡胶产品耐久性的设计和制造具有重要意义。针对防振橡胶产品的工作特点,指出防振橡胶材料疲劳特性分析的技术难点。从橡胶的疲劳裂纹萌生法、疲劳裂纹扩展法和疲劳损伤法三个角度综述目前橡胶材料疲劳特性的研究进展。针对国内外橡胶疲劳特性研究现状,提出在橡胶疲劳特性研究中应考虑橡胶材料在疲劳载荷作用下特有的Mullins效应、永久变形、循环应力软化等非线性特性,并指明基于连续损伤力学的疲劳损伤法更便于解决复杂疲劳载荷下橡胶材料和结构的疲劳损伤和寿命预测问题。     

纳米高岭土和白炭黑硫化橡胶复合材料

采用硫化和机械性能测试以及热重分析(TGA)和透射电子显微镜(TEM)等手段,对纳米高岭土(NK)和白炭黑(PS)各自填充的丁苯橡胶(SBR)、天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)、三元乙丙橡胶(EPDM)等四种复合材料的硫化性能、力学性能、热稳定性能和微观结构进行了表征和时比.结果表明,纳米高岭土有效改善了橡胶前期硫化的操作安全性,加快了硫化速度,提高了生产效率.其橡胶复合材料具有优异的弹性,拉伸性能与白炭黑橡胶基本接近,撕裂强度和定伸强度比白碳黑稍差.纳米高岭石在橡胶基体中分散性良好,片层厚度小于100 nm,呈定向平行排列.纳米高岭石粒子与橡胶大分子之间良好的界面结合,是促进其热稳定性能提高的主要原因.图5,表3,参11.