深过冷液态金属中的均匀形核

首先讨论了液态金属和非晶金属在结构方面的相似之处,然后讨论了传统形核理论的一些缺陷以及与之相矛盾的一些实验结果,目的是进一步探讨均匀形核的机理.在此基础上,提出了无扩散形核理论及其形核壁垒的公式,并对均匀形核理论的矛盾进行了数学上的论证.无扩散形核理论有效地解释了晶体形核和非晶形核的过程.     

相场方法研究刃位错对第二相形核析出长大的影响

用扩散界面相场模型研究刃位错对第二相形核析出长大的影响,建立含刃位错应变能的自由能函数,对刃位错线附近的第二相形核析出长大过程进行研究和分析。新建立的自由能函数能有效地对刃位错线附近的第二相形核析出长大过程进行模拟。模拟结果与位错能理论及非均匀形核理论吻合得很好。     

非经典结晶理论和液态多组元化学短程序问题

以非经典结晶形核理论和过冷液态或非晶结构的短程序偏聚区为理论引线,重点讨论了界面能,母相内部的短程序偏聚区对形核的影响,由此提出了一些制备纳米晶块体材料的途径,试验结果表明,利用这些方法制备亚μm级以下的超细晶块体铸件,甚至纳米晶块体铸件是完全可能的.     

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.     

钇掺杂工艺对Y-BT陶瓷性能的影响

采用非均匀形核表面包覆法和化学混合法分别制备了钇掺杂纳米晶钛酸钡(Y-BT)粉体.通过差示扫描量热分析、热重分析、电感耦合等离子体发射光谱分析及扫描电镜分析等方法,对制得的粉体及其陶瓷样品进行表征;同时讨论了Y掺杂量对不同方法制备的Y-BT陶瓷室温电阻率的影响.结果表明:相比于化学混合法,非均匀形核表面包覆法制备的Y-BT样品中Y组分分布和晶粒大小更均匀,化学计量比更准确;非均匀形核表面包覆法制得的Y-BT陶瓷在Y掺杂量为0.1%时即可实现半导化,能在较低的温度下达到更低的最小室温电阻率.     

球墨铸铁凝固过程的微观模拟

采用过冷形核与扩散控制生长模型,对凝固时球墨铸铁显微组织的形成过程进行了模拟。比较了瞬时形核和连续形核两种形核模型,并讨论了工艺参数对形核和石墨/奥氏体共晶生长的影响。     

La掺杂BaTiO3陶瓷的制备与性质(Ⅰ)--非均匀形核表面淀积包覆法

以La(NO3)3为La源,采用非均匀形核淀积法在水热法合成的BaTiO3粉体表面包覆La(OH)3．根据溶度积理论计算非均匀形核淀积包覆工艺的pH值,并通过控制溶液的pH值,获得化学计量配比(Ba1-3x/2／Lax)TiO3的La表面包覆BaTiO3粉体和陶瓷．文中讨论了La包覆量对已包覆了SiO3的BaTiO3粉体的烧结特性、相结构、陶瓷电阻率、介电系数-温度特性的影响．实验结果表明：采用非均匀形核淀积包覆方法,容易获得均相、化学计量比的La改性BaTiO3陶瓷;随着La2O3掺杂量的增加,BaTiO3陶瓷的居里温度向低温方向移动,居里温度与La2O3掺杂量之间呈线性关系;而使BaTiO3陶瓷半导化所需要的La的掺杂量较采用氧化物固相反应法的高。     

CA法模拟不同形核方式对再结晶的影响

在原有形核方式的基础上,提出了改进的位置过饱和形核和改进的恒定速率形核方式,利用元胞自动机方法(CA法),并利用Matlab开发工具,建立了形成较均匀核心的二维再结晶模型.研究了不同的形核方式、不同邻居类型和边界条件对再结晶动力学、晶粒形态及尺寸的影响.结果表明:形核方式对再结晶动力学影响较大,邻居类型对其影响不明显;采用ISS和ICR方式形核时,微观组织接近等轴状.且以ISS方式形核时,晶粒尺寸的分布最均匀.     

深过冷Ni-P共晶合金凝固动力学分析

根据经典的形核和生长理论，通过实验分析了深过冷Ni-P共晶合金的凝固行为．实验发现，深过冷Ni-P共晶合金的凝固组织由粒状的共晶团和棒状的规则共晶所组成．随过冷度的增加，共晶团的组织逐渐细化，同时深过冷熔体晶核生长速率很大，异质形核在凝固过程中起控制性的作用．深过冷熔体的单点形核和长大现象作为特例用以描述界面的生长速率对其凝固组织的影响。     

Y掺杂工艺对Y-BT陶瓷性质的影响

本文用非均匀形核表面包覆法（表面包覆法）和化学混合法分别制备了钇掺杂纳米晶钛酸钡（Y-BT）粉体。用DSC和TG热分析方法研究了Y(OH)3表面包覆层的热分解和所形成的Y2O3的形核和晶化现象,用电感耦合等离子发射光谱分析了不同制备方法对Y-BT粉体组分分布均匀性和化学组成的化学计量偏离现象,详细讨论了材料的组成、相结构和微结构对材料室温电阻率的影响。实验表明：采用表面包覆法能够得到Y 组分分布更均匀和化学组成化学计量比更准确的陶瓷粉体,从而使其陶瓷烧结体在更低的温度下达到更低的室温电阻率。     

某些添加剂对镍在玻璃碳上电结晶的影响

用阶跃电位法研究了光亮镍Watts镀液中添加剂:糖精、丁炔二醇和香豆素,对镍在玻璃碳上沉积初始阶段的影响.结果表明,在不含添加剂的该电解液,镍电结晶的初始阶段按连续成核的三维生长机理进行;分别或同时含有糖精和丁炔二醇时,则按瞬时成核的三维生长机理进行.糖精或丁炔二醇促进成核过程而阻化晶核的生长,这两种添加剂同时存在时则对成核和三维生长都起促进作用;添加香豆素或者同时添加三种添加剂不改变成核和生长的方式,但香豆素对成核过程和晶核生长都起着促进作用,而三种添加剂混用则对成核和生长过程起着阻化作用.本文采用Fleischmann等人郝二建模型.     

液态金属凝固与形核热力学中有关公式的校正

分析了教材中关于液态金属凝固热力学条件和形核热力学中的公式推导过程,发现教材中存在参数的量纲前后不一致而得出错误结果的现象;通过统一量纲,获得了均质形核的正确临界晶核半径计算式,并通过实例对其正确性进行了检验.结果表明,所获得的临界晶核半径计算式正确.     

利用涨落理论确定液体均匀核化速率

基于统计热力学涨落理论 ,按照能量涨落的概率分布规律提出了全新的计算过热液体均匀核化速率的理论 ,即系综中发生气化的系统数目取决于系综中能量涨落值达到形成稳定泡核的功量的概率 .针对吉布斯正则和巨正则系综推导了相应的计算公式 .新方法考虑了升温或降压速率对核化速率的影响 ,体现了均匀核化过程的动态特性 ,同时也表明均匀核化速率不是一种物性参数 .用所得公式对一些物质的均匀核化速率进行了计算 ,计算结果表明 ,涨落方法中核化速率随过热程度的变化较动力学方法计算结果平缓 ,在过热程度低时前者高于后者 ,在过热程度高时则相反 .同实验数据的对比证实了本文所提出的理论和公式的合理性     

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。     

Experimental and theoretical study on rapid transient nucleated boiling

A laser heater has been used to impose a pulsed high power laser beam on a metal film inunersed in liquid to generate a very high rate of temperature rise up to 9.3 × 106K/s in the metal film. The rapid transient boiling phenomena have been observed and the temperature variations in the metal film have been measured. Theoretical calculations have been carried out with the fluctuation nucleation theory and the heat conduction theory to compare with the experimental results, and some results are reported.     

声波法强化溶液成核作用的研究

本文探索了溶液在较低过饱和度下,利用声波法产生符合工业生产要求的晶核的可能性。试验以蔗糖溶液为主要研究对象。文章重点论述了声波成核作用的机理,简单介绍了试验设备,列出了较多的实验数据,对试验结果和今后发展前景作了讨论。     

用分子相互作用模型预测纯液体的均匀核化过热极限

采用液滴上升法测定纯液体的气泡均匀核化过热极值值，并用分子相互作用模型计算了９种纯液体的过热极限值；计算结果与实验，文献值均符合良好。     

银溶胶均相成核过程的研究

利用紫外光谱测定了柠檬酸钠还原硝酸银制备银溶胶的成核诱导期,考察了溶液温度和过饱和度对反应诱导期的影响.结合均相成核理论,得到当溶液的过饱和浓度大于或等于4×108时体系为均相成核过程.结果表明,诱导期随着温度和过饱和浓度的上升而下降.同时计算出不同反应温度下纳米银的固-液界面张力,并与经验理论模型的数据结果加以比较,实验预测结果低于模型值.本实验通过测定银溶胶制备过程中银离子的浓度变化验证了紫外光谱测定反应诱导期的可行性.     

非晶态固体相分离和结晶的关系

离子场强和混溶温度是影响非晶态固体相分离和结晶的主要因素,相分离为玻璃的结晶成核提供一种驱动力;相分离产生的界面为晶相的成核提供了有效的成核位;相分离导致两液相中的一相具有比母相明显大的原子迁移率来促使系统均匀成核,相分离和结晶之间也存在着一些不确定的因素。     

铜阳极(I)价成相层成核生长机理研究

采用快速小三角波法和电流换向阶跃技术研究了碱性溶液中铜阳极亚铜成相层的物理状况和生长过程，对其成核生长机理进行了探讨。