钛基二元纳米合金形成焓的尺寸效应

基于计算合金形成焓的改进Miedema模型和考虑纳米颗粒表面效应,研究了钛基二元纳米合金形成焓的尺寸和成分效应.计算结果表明钛基二元合金纳米颗粒的形成焓依赖颗粒尺寸,显示了明显的尺寸效应.纳米颗粒的形成焓随粒径的减小而增大,当粒径减小到某一临界尺寸时,纳米合金的形成焓由负值转变为正值,从而降低了纳米颗粒的热稳定性.当颗粒粒径小于10 nm时,纳米颗粒发生成分聚集,这种成分聚集发生的趋势取决于纳米合金的表面形成焓.     

GaAs纳米颗粒快速熔化过程的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟1×1011K/s熔速下理想闪锌矿结构GaAs纳米颗粒(NPs)快速熔化过程中的微观结构演变,并采用径向分布函数、平均原子势能、平均配位数和可视化等方法对熔化过程中的微观结构变化进行分析。结果表明,高温下As容易以As蒸汽形式脱离体系;GaAs NPs依赖晶格极化、变形来减少过高的表面势能;由于颗粒不同位置上原子的势能大不相同,导致各区域熔化所需外界提供能量大小有所差异,GaAs NPs呈现出阶段性、区域性的熔化现象; GaAs NPs中部分闪锌矿结构的极化扭曲导致体系中纤锌矿结构形成。     

焓、熵及其微分方程式

本文着重从宏观和微观两方面阐明这两个概念;并将运用二元函数的数学性质和热力学系统状态参量之间的关系式对特性函数全微分表达式作一定的代换,从而得出完全用压强、比容、温度及热物性系数等可直接测量量表达的两个物理量的微分方程式。     

纳米金属Ni的饱和磁化强度和居里温度的尺寸依赖效应

目前,纳米铁磁材料的磁学性质得到了广泛的关注.利用振动样品磁强计测试了纳米金属Ni的饱和磁化强度和居里温度.结果表明,纳米金属Ni的饱和磁化强度和居里温度低于粗晶Ni的饱和磁化强度和居里温度.而且,纳米金属Ni的饱和磁化强度和居里温度都具有尺寸依赖特性.采用一理论模型解释了饱和磁化强度和居里温度的尺寸依赖特性.     

Ni纳米颗粒膜输运性质的尺寸效应

采用离子束溅射方法制备了不同名义厚度的非连续Ni金属膜。用原位的直流电导和交流介电谱方法研究了其活化能与薄膜名义厚度的关系；通过原子力显微镜测量了颗粒直径和颗粒间距，估算出薄膜的充电能。比较表明，薄膜的活化能和充电能近似相等，与薄膜名义厚度的关系也很相近，符合Sheng—Abeles模型关于活化能来源于充电能的假设。     

颗粒球形度对平行斜板混合纳米流体对流影响

以均匀热流引起的混合纳米流体在两平行斜板间的混合对流为研究对象,可以解析求解其速度场和温度场。纳米颗粒球形度和体积分数,以及摩擦系数和努塞尔数是影响混合纳米流体流动问题的重要因素,深入研究很有必要。计算表明,混合纳米流体可以显著提高传热性能,纳米颗粒球形度对混合纳米流体的流动影响显著,球形接触面积最大而具有最佳的传热性能。纳米颗粒的数量对改变传热特性至关重要,但当纳米流体达到饱和时,影响就可以忽略不计。     

铁磁纳米颗粒系统磁性质对尺寸和各向异性效应的依赖

研究了随机分布颗粒系统的尺寸、各向异性、矫顽力和温度之间的关系.从FexCu1-x,Fe/SiO2,Fe/Al2O3颗粒膜实验结果入手,以Néel-Bron理论和Storner-Wohlfartly模型为依据,建立了描述细磁性颗粒矫顽力Hc与颗粒大小d、热力学温度T的函数关系,并得出在粒径小于dm(=18~20 nm)范围内,矫顽力随着颗粒的尺寸的增加而迅速地增大,而在颗粒尺寸大于这个范围,则按照Hc∝1/d规律变化.       

羟丙基纤维素在水溶液中聚集行为的温度效应与焓/熵补偿

测定了不同温度下HPC水溶液表面张力随浓度变化曲线.热力学计算结果表明HPC在水溶液中聚集过程表现出焓/熵补偿现象.补偿温度为Tc=298.06K.     

基于尺寸效应及温度效应的纳米ZnS热力学性质研究

材料粒度达到纳米级别时会产生特殊的表面效应及小尺寸效应,因此纳米材料往往表现出不同于本体材料的独特性质.该文着重在尺寸效应及温度效应上对ZnS纳米材料的热力学性质展开研究,探究了一种水热法制备出5种不同尺寸的纳米ZnS,并在不同温度下测定其在水溶液中平衡时的电导率.根据所得数据,以热力学循环法、溶解热力学理论以及电化学热力学平衡原理为基础,探讨了颗粒粒度和温度与纳米ZnS热力学性质之间的规律.结果表明：纳米ZnS的溶解热力学函数、摩尔表面热力学函数、偏摩尔表面热力学函数和规定热力学函数均与粒径、温度均具有良好的线性关系.该文进一步完善了溶解热力学理论,为涉及相关纳米材料的研究提供了理论支撑.     

单糖和NaCl 相互作用的Gibbs 自由能、焓和熵

利用电化学和微量量热技术测定了ＮａＣｌ和一些单糖在水中相互作用的焓、熵及Ｇｉｂｓｓ自由能参数。结果表明结构相互作用是这些参数的主要贡献，并且这些参数的数值依赖于糖分子的立体化学。     

金属纳米颗粒增强太阳能电池光吸收效应研究

采用Mie理论,对球形纳米金属颗粒进行数值计算,研究了金属纳米颗粒在发生表面等离激元共振时表现出的散射效应.改变金属材料类型或者颗粒尺寸大小,金属纳米球的散射效率均发生不同程度的变化.这一现象表明:金属纳米颗粒的散射效应受材料类型和尺寸大小的影响显著.计算结果表明,半径为100nm的Ag纳米颗粒在发生表面等离激元共振时,散射效率最高,吸收效应最弱.     

纳米氩颗粒导热性能的非平衡分子动力学模拟

为了研究尺寸变化对纳米颗粒导热的影响,采用非平衡分子动力学模拟方法研究了固定原子壁面边界条件下,平均温度在45 K、边长为3.186～12.744 nm的立方形和半径为4.248～10.62 nm的球形2种纳米Ar颗粒的热导率,并与其他研究者的结果及薄膜的模拟值进行了对比.模拟结果表明,在固壁边界条件下, 2种颗粒的热导率均随着尺寸的增加而趋向块体值,但均小于相同厚度、相同边界条件的Ar薄膜的热导率;球形颗粒的热导率小于边长与其半径相等的立方形颗粒的热导率.     

阳离子标准熵、 水合焓与配分函数的相关性

根据独立共同可别粒子体系的熵与配分函数关系, 建立70种固体化合物中阳离子标 准熵［Ｓ⁰_m／(J·mol^-1·K^-1)］与 其相对原子质量(A_r,i)、 电子层数（n_i）的数学模型： Ｓ⁰ _m=-0.51＋3.59·(1.5ln A_r,i)^1.4-0.31 (ln n_i)², R=0.9996. 对于独立共同不可别粒子体系的焓与配分函数的关系, 建立51种金属离子水合 热［Δ_hH_m／（kJ·mol^-1）］与其基态能量(ε_i )的回归方程为： -Δ_hH_m =46.93＋525.49ε_i , R=0.9920. 以上模型的计算值与实验值都基本吻合.     

Au-MgF2复合纳米颗粒薄膜有效介质理论的颗粒尺寸效应修正

在研究Au-MgF2复合纳米颗粒薄膜体系的光学行为时,Maxwell-Garnett理论及Bruggeman理论结果与实验结果之间存在一些差异,这些差异主要是由于Maxwell-Garnett理论及Bruggeman理论未考虑复合体系中金属纳米颗粒的尺寸效应。文章在考虑尺寸效应修正的基础上,得出了Maxwell-Garnett及Brugge-man理论结果;这些结果与实验值符合较好。     

纳米颗粒球形度对平板通道中Al2O3-水纳米流体强制对流换热的影响

数值研究了水中添加立方体形、球形或柱状Al2O3纳米颗粒的纳米流体在平板通道中的层流强制对流换热,分析了纳米颗粒球形度、纳米颗粒体积分数和雷诺数对平板通道中Al2O3-水纳米流体强制对流换热的影响.结果表明:当纳米颗粒体积分数和雷诺数一定时,随着纳米颗粒球形度减小,通道壁面平均努赛尔数增大,对流换热增强;当纳米颗粒球形...     

CO_2晶体熔化温度的压力依赖

本文以CO2晶体为例,通过两个合理的简化ΔH(T,P)≈ΔH(T)和ΔV(T,P)≈ΔV(P)引入Clapeyron方程来计算其熔化曲线。由于Clapeyron方程可以描述所有的一级相变,因此它为确定材料的T-P相图提供了一个新的途径。     

基于磁性纳米颗粒的温度测量理论模型误差研究

磁性纳米颗粒温度测量技术是一种新型、非接触式磁学测温方法,可以实现肿瘤热疗法中的在体温度实时监测等极端条件下的温度测量,但该技术伴随的温度测量误差问题,严重制约其在更多领域的应用和推广.针对这一问题,从郎之万函数泰勒级数展开式的不同展开项、激励磁场幅值、信噪比三个方面,并通过仿真和实验,分析验证了不同项数的泰勒级数展开项数对温度误差的影响.结果表明,利用五项泰勒级数展开项数逼近郎之万函数,增加激励磁场强度,提高信噪比等方法,能够从理论上解决磁性纳米颗粒温度测量误差较大的难题.     

HFC-227ea的焓、熵、比热容计算

根据熵、内能及焓等物性参数的微分关系式,利用HFC-227ea的MBWR状态方程（pVT关系式）及比热容的关系式,推导了HFC-227ea的焓、熵、比热容的计算方程,并给出HFC-227ea的压焓图（p-h图,温度245-455K,压力0．03-10MPa,密度2～1500kg／m^3）和温熵图（T-s图,温度235-450K,压力0．0015～20MPa,密度0．2～1400kg／m^3）,以及比定压热容曲线图（cp-T图,温度280-460K,压力1～5MPa）．     

金属及半导体纳米颗粒膜的合成与应用

本文以金属银和丰导体硫化镉内米颗粒膜的合成为例,综述了纳米膜的合成方法,各种方法的特点及纳米颗粒膜的应用前景。     

物质熔化温度的粒度效应

用热力学方法,推导出适用于高分散度球形和非球形物质的熔化温度随粒度变化的关系式,本文所得方程式定量地描述了高分散度物质的熔化温度随粒度减小而降低的关系,所得结果对比于M.Hasegawa等人的理论计算能更好地符合于Coo_(14)be_2对铅的实验结果。