ZnS类石墨烯热膨胀系数、弹性模量以及有效电荷变化规律研究

考虑到形变和原子的非简谐振动,用固体物理方法,研究了ZnS类石墨烯的热膨胀系数和弹性模量随温度的变化规律以及有效电荷和极性与形变的关系,探讨了形变和原子非简谐振动对它们的影响.结果表明:①ZnS类石墨烯的热膨胀系数为负值,数值在1.178×10~(-3)～22.323×10~(-3)K~(-1)之间随着温度升高而增大;而弹性模量在0.241 405～453.253 5 GPa之间随着温度的升高而增大.②简谐近似下,热膨胀系数为零,弹性模量为常量;考虑非简谐项后它们才随温度升高而变化,温度愈高,非简谐效应愈显著.③大小形变、剪切形变、单轴形变这3种形变中,大小形变对正有效电荷、单轴形变对负有效电荷影响最大,剪切形变对正、负有效电荷影响最小;④大小形变对极性的影响可达到70.4%,而剪切形变的影响仅为46.5%.     

稀土钽酸盐热障涂层材料热物理性能优化

热障涂层材料作为航空发动机及燃气轮机高温部件的热防护涂层，可改善高温部件的服役条件，延长服役寿命，节约燃料.目前使用最多的热障涂层材料氧化钇稳定氧化锆(YSZ)在高温下(>1 200 ℃)发生相变体积变化易导致涂层失效，同时热导率(2.5 W·m-1·K-1，900 ℃)仍然偏高，这些问题严重限制了其进一步的发展.近年来，稀土钽酸盐陶瓷材料（RETaO4,RE3TaO7,RE为稀土元素）因其优良的热物理性能和力学性能引起了广泛关注，并且通过掺杂、置换、合金化效应等手段在晶体中引入缺陷可进一步降低稀土钽酸盐的热导率(1.04~1.30 W·m-1·K-1，900 ℃)，其与YSZ系列相比热导率下降超过50%，而其热膨胀系数为10.2×10-6~11.8×10-6 K-1(1 200 ℃) 明显高于YSZ，与此同时稀土钽酸盐陶瓷的高温相稳定性及力学性能都得到了不同程度的改善.该文对过去稀土钽酸盐陶瓷材料的热物理性能优化情况进行总结，并对其未来发展及研究方向进行了展望.     

YSZ-Zr2WP2O12复合电解质的制备及Raman谱分析

通过固相反应法在不同的烧结温度制备了一类新型的YSZ-Zr_2WP_2O_(12)复合电解质材料,并通过XRD、Raman和SEM分析了烧结温度对复合材料的相成分和微观结构的影响. XRD和Raman谱的分析表明,在1400℃以上烧结得到的材料为YSZ-Zr_2WP_2O_(12)复合电解质,没有其他杂质峰的存在;SEM分析表明,1500～1600℃烧结得到的复合材料晶粒尺寸较大,结构比较致密,有望得到较好的电学性能.因此,YSZ-Zr_2WP_2O_(12)复合电解质的最佳烧结温度是1500～1600℃,该复合电解质材料的研究有望为解决电解质与电极之间热膨胀系数失配问题提供指导.     

热膨胀系数对早期混凝土性态影响试验及数值模拟

为了更加准确地计算温度应变,对早期混凝土热膨胀系数的变化规律进行了研究.通过试验得出了早期混凝土温度及应变的变化规律,同时基于ABAQUS二次开发平台,开发出了基于水化度的混凝土温度及应变计算子程序,并在此基础上采用不同的热膨胀系数变化模型对试验进行数值模拟.模拟结果表明,不同的热膨胀系数变化模型对试验的模拟结果不尽相同,其中使用指数型下降的热膨胀系数变化规律与试验结果拟合效果更好.     

镀钛金刚石增强玻璃基复合材料的性能

现代电子封装迫切需要开发新型高导热陶瓷(玻璃)基复合材料.本文在对镀钛金刚石进行镀铜和控制氧化的基础上,利用放电等离子烧结方法制备了金刚石增强玻璃基复合材料,并观察了其微观形貌和界面结合情况,测定了复合材料的热导率和热膨胀系数.实验结果表明:复合材料微观组织均匀,Ti/金刚石界面是复合材料中结合最弱的界面,复合材料的热导率随着金刚石粒径和含量的增大而增加,而热膨胀系数随着金刚石含量的增加而降低.当金刚石粒径为100μm、体积分数为70%时,复合材料热导率最高达到了40.2W·m-1·K-1,热膨胀系数为3.3×10-6K-1,满足电子封装材料的要求.     

高压下c-Zr_3N_4弹性性质和热力学性质的第一性原理研究

利用平面波赝势密度泛函理论方法研究了高压下c-Zr3N4的结构性质和弹性性质,由此获得了c-Zr3N4在高压下的体弹模量、杨氏模量、剪切模量和泊松比等力学性质.高压弹性常数计算结果表明,在小于50 GPa下,c-Zr3N4没有发生相变,是力学稳定的,而且各向异性因子计算表明其具有弹性各向异性.此外,高压下c-Zr3N4的B/G计算结果表明,在此压强范围内,c-Zr3N4具有较好的延展性.最后利用准谐德拜模型研究了c-Zr3N4的热动力学性质,得到了其高压下的热容、德拜温度和热膨胀系数等参数.研究c-Zr3N4在高压下的弹性性质和热动力学性质,对实验研究具有一定的参考价值.     

无铅红外吸收电真空封装玻璃的制备及其性能

用传统熔体冷却方法制得R2O-MO-Al2O3-SiO2 多元系统玻璃(R 为碱金属元素,M 为碱土金属元素),研究玻璃组成中多种碱金属之间的混合碱效应与热膨胀系数、电阻率、以及介电损耗之间的关系.研究结果表明相同质量的K2O 比Na2O 对玻璃热膨胀系数的影响小;当Li2O,Na2O 与K2O 三元碱金属氧化物共存时,热膨胀系数出现复杂的混合碱效应;碱土金属对玻璃热膨胀系数的影响与金属离子半径有关,其离子半径越大,玻璃热膨胀系数越高;当玻璃中Na 与K 的摩尔比接近2-1 时,玻璃具有高电阻率和低介电损耗.对其机理进行了分析,研制出能与定膨胀合金4J50 匹配的无铅红外吸收电真空封装玻璃.     

塑封用环氧树脂对芯片高温特性的影响

本文讨论了不同成分的塑封用环氧树脂的不同特性,并用试验证明了不同塑封用环氧树脂对芯片高温特性的影响。     

BiB3O6(BIBO)晶体热膨胀性质的各向异性及其影响

研究了低对称性非线性光学晶体BiB 3 O 6 (BIBO)的热膨胀性质,并对热膨胀系数进行了主轴化.实验及计算表明,BiB 3 O 6 晶体的主轴热膨胀系数分别为-26.4×10 -6 ,50.4×10 -6 和8.5×10 -6 /°C,具有较强的各向异性.     

配合比参数对混凝土热膨胀系数的影响

混凝土的热膨胀系数是体积稳定性的重要表征参数之一．采用正交设计的试验方法，研究了配合比设计参数对热膨胀系数的影响，并用功效系数法确定满足多项指标的优化配合比方案．试验结果表明，混凝土热膨胀系数随单位用水量、浆集比的增大而升高．水灰质量比的影响则取决于水泥用量和用水量的相对关系，当用水量一定时，热膨胀系数随水灰质量比的增大而降低；当水泥用量一定时，热膨胀系数随水灰质量比的增大而升高．热膨胀系数早龄期的变化较快，后期渐缓并趋于稳定．混凝土热膨胀系数与环境相对湿度有关，在75％时达到最大．