基于小润湿角下脉冲磁场的凝固形核模型

基于Ma形核模型,理论分析了异质形核基底小润湿角下脉冲磁场金属凝固的异质形核过程,建立了凝固形核模型.考察脉冲磁场磁感应强度对金属凝固临界形核半径及临界形核过冷度的影响.结果表明:该模型中体系Gibbs自由能与异质形核基底形状系数无关.在低过冷度金属凝固条件下,当脉冲磁场磁压力功与金属熔体固液自由能差在同一数量级时,脉冲磁场可有效减小凝固形核的临界半径;在大过冷度(大于20℃)金属凝固条件下,脉冲磁场对金属凝固临界形核半径的影响可忽略.金属凝固异质形核基底粒径较大时,临界形核过冷度随脉冲磁场磁感应强度增大而有效减小.     

Variation of b value with hypocentral depth in Beijing area： Implications for earthquake nucleation

We relocated 2098 earthquakes that occurred in Beijing area between 1980 and 2000 using a double-difference (DD) earthquake location algorithm, and obtained the high-precision relative locations of 1825 events, b values versus depth were investigated with the relocated hypocenters. The results show that the b values decrease with the increasing hypocentral depth systematically. A dramatic variation in b is observed around the depth of 8 km. It indicates that there are more smaller earthquakes at shallow depth (0-8 km), while more larger earthquakes at greater depth (8--25 km). The physical mechanism behind this phenomenon can be explained by the variations in material heterogeneity and lithostatic stress condition. Large earthquakes are more likely to nucleate at greater depth with more homogenous material and higher lithostatic stress. On the basis of the results, we suggest that future strong earthquakes in Beijing area tend to occur below the depth of 8 km.     

三叉晶界优先形核模型及其动态再结晶仿真

为了实现三叉晶界处动态再结晶优先形核,基于元胞自动机的摩尔邻居,提出一个辨识三叉晶界处元胞的方法和三叉晶界优先形核模型,通过HPS485wf钢动态再结晶过程的元胞自动机仿真检验了该模型的合理性和应用效果.研究结果表明,所提方法和优先形核模型可有效用于动态再结晶过程仿真;与传统模型相比,其仿真结果不仅保持了由传统模型仿真得到的动态再结晶的多轮次演变过程、组织形貌特征、"S型"的动态再结晶面积分数-应变曲线和全程流变应力模拟精度(0.1%),而且能够在所辨识三叉晶界处实现优先形核,更真实地反映了动态再结晶的形核现象.     

基于光测法的晶种量对结晶动力学影响研究

为进一步探究晶种添加量对于结晶动力学尤其是生长动力学的影响,以KNO3-H2O溶液为模型体系,结合光测法开展了添加晶种的间歇冷却结晶动力学实验.通过测定可反映结晶固相信息的体系透光率的变化曲线,结合溶液质量比和相对过饱和度等实测数据,借用前期所建的模型方程,拟合得到了结晶体系的成核与生长动力学参数.在此基础上,运用回代计算的方法,考察并分析了晶种添加量对于结晶成核与生长动力学的影响.结果表明:随着晶种添加量的提高,结晶体系的成核效应逐渐减弱,生长效应逐渐增强,晶体产品的粒度更趋于均匀;同时,单个晶体的线性生长速率却有所下降,从而导致产品的平均粒度减小.     

碳酸钙在铜基加热表面上结垢诱导期的研究

采用显微镜摄像法对铜基加热表面上ＣａＣＯ３成垢诱导期进行了实验研究,结果表明,ＣａＣＯ３的核化速率和垢粒生长大速率的随壁面温度及成垢物质浓度的升高而增大,而化学镀镍－磷－聚四氟乙烯表面材料上的实验表明,不仅ＣａＣＯ３的成核速率降低,而且此表面上一定尺寸的污垢颗粒在剪切力作用下易于脱落,这表明表面材料特性是影响污垢诱导期的重要因素之一。     

TiO_2和Cr_2O_3作晶核剂对尾矿微晶玻璃析晶的影响

通过差热分析、X射线衍射分析、偏光显微镜和扫描电镜观察等测试方法,研究了TiO2和Cr2O3作晶核剂对尾矿微晶玻璃晶化行为的影响·研究表明:晶核剂和热处理是形成微晶玻璃的条件·复合晶核剂能有效地促进CaOMgOAl2O3SiO2系统玻璃在较低温度下即开始晶化,且形成以透辉石为主晶相的微晶玻璃·Cr2O3和TiO2含量增加,析晶强度增大,晶体含量增加·但Cr2O3和TiO2不宜增加过多·     

金刚石薄膜在Si(100)上的偏压成核与织构生长的研究

通过微波等离子化学气相沉积法（ＭＰＣＶＤ）在镜面抛光Ｓｉ（１００）上生长出高品质的具有（１００）织构的金刚石薄膜．列举了最佳成核与生长条件．ＳＥＭ和Ｒａｍａｎ光谱对所得样品进行了表征,并对偏压的影响及成核生长机制进行了讨论．     

镜面抛光硅衬底上金刚石薄膜的生长

在镜面抛光硅衬底上加负偏压,利用微波等离子体化学气相沉积方法生长金刚石薄膜．通过改变偏压成核阶段的不同条件制备出一系列样品,与直接在镜面抛光硅衬底上不加偏压直接生长的金刚石膜相比,成核密度明显提高,可达4×109cm－2。     

高应变率拉伸下纳米空洞的成核与早期生长

利用分子动力学方法研究了单晶铜中纳米空洞的成核与早期生长过程.研究结果表明：高应变率拉伸作用下,在缺陷原子或空位密集区首先启动（111）-[211],（111）-[211],（111）-[211],（111）-[211]4个滑移系的位错.空洞在特定滑移系层错交叠,即（111）-[211]和（111）-[211]滑移系的层错交叠以及（111）-[211]和（111）-[211]滑移系的层错交叠形成的空穴串处成核.这些空穴串分别沿[011]和[011]方向,与加载方向垂直.相对于其他的滑移系交叠,这种滑移系交叠形成的空穴串的截面积最大.此后,空洞通过发射位错长大,形状类似长条形;伴随其他类型位错的生长,空洞逐渐演化为柱形-椭球形-类球形.对于含双空洞的单晶铜体系,受已存空洞周围应力分布的影响,多个滑移体系同时启动,空洞在3个滑移系的层错交汇点的空穴处成核,其形状受交汇处位错线运动方向的影响,类似扁三角形,并在位错的滑移和攀移作用下逐渐演化为类球形.我们根据畸变场计算了3个层错面交叠处的空穴体积,发现108个不同交叠构型中,只有4种构型的交叠引起的空穴体积最大,空洞成核容易,其他情况不能使空洞成核.     

碳纳米管改性聚苯硫醚复合材料的等温结晶动力学研究

应用差示扫描量热法(DSC)和Avrami模型分析聚苯硫醚(PPS)/碳纳米管(CNT)复合材料的等温结晶行为,分别考察了PPS和复合材料的结晶动力学参数以及结晶活化能,揭示了PPS的等温结晶特性和少量CNT对PPS结晶行为的作用。结果表明：随着结晶温度的升高,复合材料的结晶速率逐渐下降,说明复合材料的结晶是以依热成核控制为主;少量CNT的加入降低了PPS的结晶活化能,明显提高了PPS的结晶速率,同时使成核方式发生转变;纯PPS的Avrami指数n约为4,结晶方式为均相成核,而复合材料的Avrami指数n约为3,转变为异相成核;成核方式的转变大大的提高了PPS的结晶速率。