浙江余杭良渚遗址群出土玉器的无损分析研究

研究了浙江省余杭良渚遗址群(反山、瑶山、汇观山和塘山遗址)出土的玉器. 利用PIXE,XRD, 激光Raman 无损分析方法测试分析了百余件玉器的化学成分、物相和结构. 结果表明, 这些玉器主要属于透闪石和透闪石-阳起石. 讨论了透闪石玉料在玉器中的应用与新石器时代文明发展的关系. 首次测定了透闪石型玉器和玉石的微量元素含量, 从分析中获得了2 种不同地质成因的透闪石与所含微量元素的关系, 探讨了良渚遗址出土的透闪石型玉器的玉料可能的来源.     

陶寺遗址龙山时代黑色陶衣的研究

山西襄汾陶寺遗址是龙山时代具有早期国家雏形的都邑性城址,本研究通过对陶寺遗址出土陶器的组成和结构的深入分析,首次发现并确证了龙山时代黑灰陶表面黑色陶衣的存在,不但补充了黄河流域这一时期黑灰陶表面陶衣研究的空白,还对今后＂黑皮陶＂的研究提出了除渗碳工艺以外新的研究思路.另外,根据考古发掘中器物出土的位置和区域,推测施加这种陶衣的器物可能是仅为权力者所使用的.     

中国陶瓷釉的多元化起源与初步发展探析

结合近年来我国浙江跨湖桥遗址、德清原始瓷窑址、上山文化遗址、江西鹰潭角山商代遗址、江苏无锡鸿山越墓、广州南越王宫苑遗址等出土的陶瓷标本、窑具的研究积累,对我国瓷釉的起源同陶器＂陶衣＂和＂窑汗＂现象的密切关系,早期不同种类原始瓷釉的形成和特点,以及瓷釉发明的核心条件等,本文进行了进一步的探讨和分析.     

梁带村遗址M27出土铜铁复合器的制作技术

陕西韩城梁带村遗址第27号墓(M27)是梁带村两周墓地发现的唯一带有两墓道的大型墓葬, 是陕西地区建国以来发掘的未被盗掘的规模最大的周代墓葬. 墓葬保存完好, 随葬品丰富, 为研究墓葬的年代、墓主身份等级以及诸侯封国史提供了相当珍贵的实物资料. 尤其是该墓出土铁刃铜削和铁刃铜戈两件铁器是自河南三门峡虢国墓地及山西曲沃曲村遗址出土西周末~春秋早期铁器后的中原地区又一批年代最早的铁器, 具有重要学术意义. 本文利用金相组织观察和电子探针分析, 判定两件标本的铁质部分系采用块炼渗碳钢锻打而成, 然后通过铸接将铜质部分与铁质相结合, 加速器质谱碳十四测年为春秋早期. 根据梁带村遗址、三门峡虢国墓地与曲沃曲村遗址的地望, 本文提出等黄河中游的豫陕晋交界地区可能是我国中原冶铁技术起源地, 值得今后的考古学研究中注意.     

各地出土越窑青瓷胎釉微量元素的研究

采用中子活化技术,测试了浙江慈溪,、上虞,绍兴等窑址和杭州皇城遗址出土的越窑青疱的胎,釉微量元素组成,选择适当的多统计方法,对样品进行分析,归类,揭示了以前主,次量元素分析未能发现的规律性,说明越窑青瓷各产地原料来源的差异。     

鸿山贵族越墓出土精美原始瓷的器质和产地探析

2003年3月～2005年6月江苏省考古研究所和无锡市锡山区文物管理委员会在无锡鸿山开发区范围内发现了由7座贵族墓构成的越国贵族墓地,出土的随葬器物极为丰富和精致,被评为2004年度＂全国十大考古新发现＂之一.这些珍贵的陶瓷样本对研究我国陶瓷科技发展史,尤其是瓷器的起源等问题具有很高的价值.在南京博物院考古研究所的大力协助和支持下,采用多种测试技术和多元统计方法等对鸿山越国贵族墓中出土的陶瓷标本进行了系统的测试和分析,并通过与浙江各地出土的原始瓷和东汉晚期越窑青瓷的比较研究,对这批备受关注的精美原始瓷是否已经属于成熟青瓷而改写了中国瓷器发明史,以及产地来源等问题进行了深入探析.     

横岭山先秦墓葬群出土陶瓷的系统研究

横岭山先秦墓葬群的发现被评为2000年度中国十大考古新发现,其出土的大量陶器和原始瓷标本对研究我国广东地区的古代陶瓷发展史具有重要意义.通过对这些珍贵标本的系统组成、结构和物理性能测试,采用多元统计等数据处理方法,揭示了广东地区古代陶瓷发展不同于我国其他南方地区的显著特点,以及其阶段性的组成模式和独特变化规律,并探讨了我国瓷釉起源可能存在的不同模式.     

邢窑的科学研究

邢窑是我国北方古代的著名窑场,以生产白瓷著称于世,其兴盛于隋唐,至五代走向衰落,而考古界大多认为,金代的邢窑基本属于定窑系.本研究通过对河北邢窑遗址出土的470余件瓷器标本的化学组成、烧成温度、釉面白度以及物理性能的系统测试与分析,首次从科学技术角度较为全面的反映了邢窑自隋代至金代的发展演变过程,这对于补充和完善中国古陶瓷科技发展史具有非常重要的意义.     

南京大报恩寺北宋地宫出土玻璃器的研究

南京大报恩寺是明代皇家修建的大型佛寺,其前身是六朝名寺——长干寺.北宋长干寺地宫考古发掘出土了七宝阿育王塔、金棺银椁、佛骨舍利以及丝绸制品、玻璃、香料等珍贵文物,它们与明代大报恩寺皇家建筑基址一起被评为＂2010年度十大考古新发现＂之一.本文利用体视显微镜、扫描电镜/能谱和激光剥蚀等离子体发射光谱等方法,分析探讨了地宫出土古代玻璃器的化学成分、微观结构及保存状况.结果表明,编号为TN5的玻璃盏和编号为TH1的玻璃瓶均为高铅硅酸盐玻璃,而编号为TN9的玻璃净瓶成分与国产玻璃的特征相差较大,3件器物均存在不同程度的风化现象.结合器型可以判断,TH1为典型的宋代国产玻璃舍利器,TN5为具有西亚萨珊风格的国产玻璃器,TN9是伊斯兰玻璃,这为了解当时的中外文化交流提供了重要信息.     

南京市工业"三废"排放的环境库兹涅茨特征研究

基于1986～2004年南京市环境经济数据,运用三次环境库兹涅茨模型对工业＂三废＂排放及经济发展的关系进行模拟,研究发现南京市工业＂三废＂排放随经济的发展符合环境库兹涅茨特征,其中工业废水排放量EKC呈N型,已过转折点,目前已处于低谷时期,工业废气排放量EKC呈＂倒N＂形,工业固废生产量EKC与经济发展关系呈同步关系,后两者成为未来南京市环境污染主要来源.分析了南京市工业＂三废＂模拟曲线变化原因,最后根据模拟结果对＂熨平＂南京市工业＂三废＂走势的可行性进行了分析.     

应用于微结构制造自治系统的第Ⅰ类工艺缺陷诊断

在集成电路制造中,通常采用各电学参数的测试值来衡量和评价工艺效果。一种可能的工艺后果是,出现了测量结果偏离预定目标的第1类工艺缺陷。传统上的基于SPC的工艺控制技术,不含工艺诊断的内容,在寻找造成工艺失效的原因时,存在着巨大的困难。本文对集成电路制造过程中所涉及到的几类重要参数间的关系,进行了详细的分析,由此确定造成诊断问题困难的根本原因,在于测试现象与工艺故障因素之间是多对多的关系。通过正交化的方法。可以将测试参数转化成为一组广义参数。广义参数与故障因素之间存在着一对一的联系。这样就找到了一种有效的,从异常的广义参数值确定失效原因的工艺诊断方法。本文对第Ⅰ类工艺诊断的技术进行了讨论。在集成电路制造自自治系统中,对于Ⅰ类工艺缺陷的纠正过程,也就是工艺结果不断向工艺目标趋近的过程。     

应用于微结构制造自治系统的第I类工艺缺陷诊断

在集成电路制造中,通常采用各电学参数的测试值来衡量和评价工艺效果。一种可能的工艺后果是,出现了测量结果偏离预定目标的第I类工艺缺陷。传统上的基于SPC的工艺控制技术,不含工艺诊断的内容,在寻找造成工艺失效的原因时,存在着巨大的困难。本文对集成电路制造过程中所涉及到的几类重要参数间的关系,进行了详细的分析,由此确定造成诊断问题困难的根本原因,在于测试现象与工艺故障因素之间是多对多的关系。通过正交化的方法,可以将测试参数转化成为一组广义参数。广义参数与故障因素之间存在着一对一的联系。这样就找到了一种有效的,从异常的广义参数值确定失效原因的工艺诊断方法。本文对第I类工艺诊断的技术进行了讨论。在集成电路制造自自治系统中,对于I类工艺缺陷的纠正过程,也就是工艺结果不断向工艺目标趋近的过程。     

大面纳米积压印揭开式脱模建模与模拟

大面积纳米压印是一种高效、低成本和批量化制造大面积微纳米结构的方法,已经被看作最具有工业化应用前景的微纳米制造方法之一.脱模是当前大面积纳米压印所面临的最大挑战性问题,是制约大尺寸晶圆级纳米压印进入工业化应用最大的瓶颈.＂揭开＂式脱模已经被认为是实现大面积纳米压印最为有效的一种脱模方法,本文开展了大面积纳米压印揭开式脱模理论建模和数值模拟的研究.基于应变能法,并结合脱模过程中能量的守恒,建立了＂揭开＂式脱模预估脱模力理论模型.以光栅图形垂直式脱模为例,建立了目前工业界广泛采用的气体辅助揭开式脱模在脱模过程中所需气压脱模力理论模型.利用ABAQUS工程模拟软件,揭示了模具材料特性、特征图形几何参数对于＂揭开＂式脱模影响规律.该研究为大面积纳米压印工艺奠定重要理论基础,并为晶圆级纳米压印工艺优化和压印装备开发与性能的改进提供理论基础和方向性指导.     

河南淅川徐家岭出土中国最早的蜻蜓眼玻璃珠的研究

研究了河南省淅川徐家岭出土的属战国早期的蜻蜓眼玻璃珠．利用质子激发X光荧光技术（PIXE）和X光衍射技术（XRD）等无损分析方法测定了这批蜻蜓眼玻璃珠的结构和化学成分．确定了蜻蜓眼珠的基质为玻璃态物质,其化学成分表明该玻璃属于钠钙硅酸盐系统（Na2O-CaO—SiO2）．通过与古代（古巴比伦和古埃及）的蜻蜓眼玻璃珠的纹饰和化学成分的对比,认为徐家岭出土的这批玻璃珠可能从西方传入．     

盐溶液在夯土遗址中的毛细水上升规律分析

盐害是西北干旱地区夯土遗址的重要病害之一,与盐溶液在夯土遗址中毛细作用引起的盐分迁移和富集密切相关。本文以脱盐处理的遗址土为研究对象,开展了Na Cl、Na2SO4单盐溶液以及复合盐溶液在夯土遗址中的竖管法毛细水上升高度试验研究,得到了盐溶液在夯土遗址中的毛细上升规律:在一定的毛细高度范围内,相同质量百分比浓度单盐溶液的毛细水最大上升高度排列为Na ClNa2SO4,而同质量百分比浓度(3%)不同配比的Na Cl和Na2SO4复合盐溶液的毛细水最大上升高度排列为Na2SO4和Na Cl配比为1∶2Na2SO4和Na Cl配比为1.5∶1.5Na2SO4和Na Cl配比为2∶1,且不同盐溶液的毛细水上升速率与高度之间存在幂函数关系,可近似用f=axb表示,其中a和b与盐溶液的组成和浓度有关。     

太湖流域台风与梅雨遭遇概率分析

台风与梅雨遭遇的可能程度及其后果对太湖流域设计暴雨调整、洪水资源利用方案制定与防洪实时调度决策具有重要意义.基于现有研究成果对遭遇现象产生过程的描述,选择＂台风影响太湖流域的时间＂与＂入梅时间＂和＂出梅时间＂分别作为刻画台风与梅雨现象的指标,依据1954～2009年台风与梅雨同步数据资料,在确定上述3个变量分布函数的基础上,给出了台风与梅雨遭遇的概率表达式;针对表达式的复杂性特点和求解需要,综合对比阿基米德copula函数族中3个函数的适应性后,以Gumbel Copula作为连接函数构造了台风与梅雨遭遇的联合分布函数;进而采用数值积分与蒙特卡洛2种方法对表达式（台风与梅雨遭遇的概率）进行了求解,最后对计算结果的合理性进行了分析.     

乘波布局高超声速飞行器纵向静稳定特性分析

高超声速滑翔飞行器稳定性设计方法的研究具有重要应用价值.乘波体构型滑翔飞行器由于没有平尾且飞行在高空、高超声速条件下,其纵向静稳定特性与常规飞机有很大不同,对此传统飞行力学并无相应设计依据.在相切锥乘波体理论基础上,本文建立了计及流向一阶导数和二阶导数的微元计算模型,结合牛顿法、活塞理论、切楔/切锥法的理论推导与CFD数值计算,研究了典型二维剖面在高超声速、宽攻角范围下的纵向静稳定特性,从理论角度证明了沿流向＂下凸＂的流线特征有利于保证纵向静稳定,而＂上凹＂形状特征不利于纵向静稳定,该结论通过二维和三维算例得到了验证.以上述分析为基础,解释了基于锥型流的乘波体难以满足纵向静稳定性的物理原因,以及俯仰配平舵面可能对纵向静稳定性带来的影响,并提出了相应解决方案.进一步分析表明该结论适用于宽马赫数和宽高度范围,且黏性作用并不改变上述规律,相关结论可作为高超声速滑翔飞行器气动设计的参考.     

窄深型河湾多尺度紊流拟序结构动力稳定与自适应特征研究

一定尺度范围的紊流涡体会主导河流形态的发展,塑造出某一特定弯曲度的河段,这种涡体称之为＂弯道造床涡体＂;弯道造床涡体与弯道相互协调关系则表现为＂河流的自适应特征＂.在以上两个概念的基础上,本文以自然界U型河湾为背景,从理论上分析了常曲率河湾紊流拟序涡体结构的稳定与自适应特征.参照流体力学相关理论,将紊流拟序涡体结构看作一种扰动,计算了不同弯曲度情况下,河湾拟序涡体的扰动增长率和扰动波数响应范围;研究了不同尺度紊流结构对河湾参数的响应情况,解释了河湾得以保持的可能动力机理,为进一步研究河湾蠕动提供了理论基础.     

具有高温稳定性的ZrAlN薄膜的合成

干磨可以造成工具表面的温度上升到800~1000℃. 因此, 能在如此高温度下为切削工具提供保护的膜层已成为研究的热点. ZrAlN由于Al元素的存在可能具有高温稳定的结构和机械性能. 用直流磁控溅射的方法合成了ZrAlN 薄膜. 利用XRD与纳米压痕仪分析了反应气体分压和基底偏压对薄膜结构、机械性能及其高温热稳定性的影响. 在最佳条件(基底偏压-37 V, N₂分压为2×10^-5 Pa)制备的ZrAlN薄膜具有平滑的表面且其硬度具有热稳定性. 在退火之后, 该薄膜的应力由2.2 GPa降至0.7 GPa. 薄膜的高温热稳定性可能与Al₂O₃和ZrO₂晶相的形成有着直接的联系.     

局部热载荷诱导热障涂层界面分层断裂问题

以激光辐照对热障涂层面层进行局部加热, 模拟超燃冲压发动机燃烧室热障涂层服役的高热流、高温度梯度载荷环境, 研究热障涂层的可能破坏模式. 首先给出了YAG 激光局部加热试验方法、过程和界面破坏的典型形貌; 然后, 基于理论分析与有限元模型化研究, 计算了表面局部受热时热障涂层体系的温度场、变形场和应力场, 分析了热障涂层破坏的力学机制. 研究结果表明, 在这种局部迅速加热的载荷条件下, 热障涂层将由于陶瓷层-粘接层的界面分层断裂而失效. 参数化模型研究发现热障涂层体系的关键结构参量、性能匹配对界面分层断裂驱动力具有显著影响且存在优化区间.