有序化几率和扩散系数之间的关系

<正> 在代位固溶体有序化微观过程中,原子的移动依靠空穴作为媒介。因为有了空穴,原子才可以从一个位置移到另一位置.这和点阵结点上的原子扩散的机构相似,在结点位置上的原子的扩散也是依靠空穴作为媒介的。由于空穴的迁移引起原子的迁移,因此我们希望有序化的几率和扩散系数之间存在着某些联系关系。我们曾将有序化激活能和扩散激活能比较,     

无铅焊料Sn-Ag中金属间化合物Ag3Sn的异常长大

通过高温时效方法模拟分析Sn-3.5%Ag共晶焊料高温服役过程中金属间化合物Ag₃Sn的演化规律. 利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察时效前后焊料显微组织演化过程, 通过高精度差热分析方法获得不同状态下焊料之间的焓变. 结果表明, 水冷铸态焊料中弥散分布的第二相Ag3Sn纳米颗粒较高的自由能使其处于热力学亚稳态, 高温时效时在初生富Sn相晶界扩散推移作用下, 第二相Ag3Sn纳米颗粒快速合并长大, 形成大块金属间化合物.     

质子交换膜燃料电池中微纳输运过程的数值研究进展

质子交换膜燃料电池是氢能利用的典型装置.在燃料电池的多尺度空间内发生着复杂的相变多相流、传热传质、电子质子传导、电化学反应等物理化学过程.上述过程对电池的性能、寿命及成本影响显著.近年来,随着先进实验手段、数值方法和计算资源的不断发展,研究者基于微纳米尺度研究燃料电池中发生的复杂多场耦合输运过程,不断发现新的微纳输运过程特征及耦合机制.本文回顾了近年来针对燃料电池关键组件(包括催化层、气体扩散层和气体通道)中发生的多场耦合输运过程的微纳尺度数值仿真工作.针对催化层,主要介绍了孔尺度数值仿真在预测有效传输系数、揭示传质阻力机理、查明微纳结构对反应输运过程影响方面的进展.针对扩散层,重点介绍了孔尺度仿真在研究扩散层气液两相流动及查明结构和润湿特性对液态水运动和分布影响的工作,还讨论了气体扩散层薄层多孔介质输运特性及典型代表单元是否成立.针对气体通道,着重介绍了通道中液态水运动及其对传质反应的影响.此外,还讨论了各组件跨尺度界面行为特性.最后,对采用微纳尺度数值方法研究燃料电池内多场耦合输运过程进行了总结和展望.     

硬脂酰化的IgG对磷脂酰乙醇胺脂双层的稳定作用

生物膜中的某些磷脂(如phosphatidylethanolamine,PE;cardiolipin,CL等)具有多态性,即在一定条件下可从双层相转变成非双层相(如六角形Ⅱ相,Hexagonal H_Ⅱ phase)。这种性质在膜融合、物质跨膜转运及蛋白质嵌入膜等过程中可能具有重要意义。研究蛋白质对膜脂多态性的影响,对于深入理解膜脂-膜蛋白的相互作用及生物膜结构与功能的关系,显     

超塑变形中相界滑移的扩散-溶解层控制模型

采用扫描电子显微镜（SEM）对Zn-Al合金超塑变形时的相界滑移进行了观察，并深入研究了Zn粉和Al粉压制烧结中Zn和Al相界间的扩散行为，实验结果表明，Zn粉和Al粉通过扩散烧结可形成共析组织，两者间的扩散行为是Kirkendall效应的一种显现，即Zn能溶入Al中而Al却几乎不能溶入Zn，在扩散烧结过程中形成的共析组织是由Zn和Al相界间形成的扩散溶解层α′在冷却过程中转变而来。最后在实验结果的基础上提出了一种Zn-5Al共晶合金的超塑性变形模型：Zn-5Al共晶合金的超塑变形机制是α和β相界面滑移，而α和β相界间形成的扩散－溶解层α′对相界滑移起控制作用，含缺陷的不饱和的扩散－溶解层α′与β相结合较弱容易滑移，而当扩散－溶解层α′变厚并达到动态饱和时则不利于滑移的进行。     

陆桥说和长距离扩散—老观点,新证据

以大陆漂移为基础的陆桥说及长距离扩散说重新引起重视是生物地理学研究的两个新趋势. 本文综述了这方面的进展, 并重点介绍了以陆桥为基础的金虎尾路线、变色龙模式和以“浮岛”为例的长距离扩散. 金虎尾路线表明, 一些冈瓦纳大陆间断分布的类群可以从南美北部扩散到北美, 再通过大西洋陆桥在北美和欧亚之间传播, 并从欧亚大陆进入非洲; 欧亚起源的类群也可以通过相反的路线进入南美. 这条解释泛热带间断分布的重要路线, 已经在很多类群中得到了证实, 某些中国和南美、非洲间断分布的模式可以通过这条路线解释. 变色龙的间断分布是长距离跨海扩散而形成的. 近来年对长距离扩散的研究迅速增加, 如南美和非洲之间的间断分布的“浮岛”假说. 长距离扩散对于理解植物的分布模式乃至流行病的传播都有一定的意义, 应在生物地理学研究中给予高度的重视.     

冷冻浓缩过程冰晶夹带溶质浓度分布模拟

针对冷冻浓缩过程冰晶夹带造成该技术推广使用受限制的问题,采用国内外描述相变微观结构的相场模型,将体系视为水和溶质二元系统,建立冷冻浓缩过程冰晶生长的数学模型,耦合溶质场,从微观上模拟冰晶形貌演变,分析冰晶夹带溶质浓度分布规律.探讨模拟结晶时间、过冷度及模拟初始温度对冰晶夹带浓度分布的影响.结果表明:模拟结果与实验相符合.随着模拟结晶时间的延长,冰晶固液界面的溶质浓度增大,造成溶质夹带增加;过冷度小,溶质扩散率大,冰晶中溶质浓度小,过冷度越大,溶质向液相中扩散越不充分,冰晶中溶质浓度越大;模拟初始温度高,冰晶浓度分布小,模拟初始温度低时,其溶质浓度增大.适当控制这3种因素将减少冰晶的夹带率,降低冷冻浓缩过程的可溶性固形物损失.     

Nd-Fe-B烧结磁体中的一个新相及其对矫顽力的影响

Nd-Fe-B烧结磁体主要由主相Nd_2Fe_(14)B、晶间富Nd相和少量富B相组成.由于制备过程中氧的混入,磁体中还可能存在其它相。一些作者报道了这些相存在的某些迹象,并推测它们在反磁化过程中起钉扎畴壁作用。为深入研究磁体中的这些其它相,我们系统研究了一系列高Nd含量的Nd-Fe-B烧结磁体的显微组织和矫顽力。发现磁体中确实存在一个钉扎作用很强的新相。本文就是有关这一新相的简要报道。     

连续谱重力波参数化模拟赤道准两年振荡

在以往参数化格式的基础上, 同时考虑重力波的饱和破碎和临界层吸收过程, 通过引入重力波动量流谱分布密度函数, 真正实现连续谱重力波的参数化, 从而进一步完善重力波的参数化模式. 以实验观测值为基础, 选取大气背景参数和波特征参数, 结合行星波和重力波参数化后的驱动力, 能模拟出更接近实际观测的赤道准两年振荡. 数值计算结果表明, 重力波和行星波的驱动力大小随风场结构变化而变化, 在振荡的某些阶段, 重力波的贡献可以和行星波相比拟. 稳定的振荡形成后, 其振幅、周期和风场结构等特征受背景大气的扩散效应及重力波动量流的谱分布的影响, 与初始背景风场无关. 而且, 对于任意非零的初始背景风场, 在两种波的共同作用下, 都能形成稳定的准两年振荡.     

静高压对Al/Fe-Mo-Si-B纳米合金多层复合材料的影响

工作已取得较大的进展.将这种薄带纳米合金与具有较好韧性的金属粘接,制成金属/纳米合金多层复合材料,既具有较好的力学性能,又不破坏纳米合金的结构和性能,因而有利于纳米合金材料的实际应用.研究静高压在多层复合材料的制备过程中对纳米晶体的形成、性能、金属/纳米合金界面相的形成及扩散反应速率的影响,在理论研究上和实际应用上都具有重要的意义.     

发现癌转移的新线索

细胞内主要信号传递路线中的一种缺失,可助长某些癌细胞的扩散趋势. 在3个洲独立地对完全不同的生物进行了研究,取得了具有深远影响的结果;癌生物学中主要的“神秘”问题,已成为研究的热门课题:造成体内肿瘤细胞     

气固两相流动中颗粒扩散的转捩现象

不引入任何湍流模型, 采用有限容积方法对三维气固两相湍流射流进行了直接数值模拟, 着重考察湍流结构的转捩行为对不同Stokes数颗粒扩散的影响. 为了得到高精度的结果, 同时降低计算量和存储量, 对气相流体控制方程组的求解采用分步投影算法, 对时间积分采用低存储、三阶精度的Runge-Kutta积分格式; 对颗粒控制方程的求解在拉格朗日框架中进行. 流场的统计结果与相关的实验数据吻合良好, 证实了数值算法的可靠性. 对颗粒扩散的研究发现, 展向涡结构对颗粒扩散的影响比较突出. 而在流场的演化过程中, 观察到颗粒扩散的新行为, 即中、小Stokes数的颗粒在流场中的分布出现了 “转捩”现象.     

暖温带森林功能发育过程中的物种扩散和生态位分化

群落构建的驱动力(随机过程与确定性过程)对群落构建的作用受森林功能发育过程的影响,但鲜有研究探讨两者随群落功能发育过程发生的特点.次生林功能发育阶段多样,具有检测发育过程中群落构建驱动力变化的优势.本研究利用20 hm2暖温带次生林样地基础调查数据检测了局域尺度上暖温带森林功能发育过程中群落物种扩散与生态位过程的发生特点,区分了2类过程对群落多样性构建的相对贡献.结果显示,局域尺度上功能发育过程显著影响物种扩散与生态位过程,对生态位分化过程的影响速率要快于物种扩散.在森林功能发育过程中,生态位分化表现为稳定下降,而物种扩散则为前期不变,后期稳定下降.群落功能发育尺度上的物种扩散伴随了冠层稳定的骨架结构及分离的垂直结构,提高了垂直分布上群落物种组成的匀质性,有利于物种共存.局域尺度上,物种扩散与生态位分化过程的交互效应是群落构建的主要动力,物种扩散作用要强于生态位分化过程.本研究暗示除了空间因子等的被动调节,中性与生态位过程对群落构建的相对贡献也受群落功能发育阶段的影响,群落构建驱动力受群落自身功能的调节.     

FCC中置换溶质原子快速扩散现象的机制

在面心立方(FCC)结构晶体合金中,某些置换溶质原子的扩散系数可以比基体原子的自扩散系数大几个数量级,例如Pb中的Ag和Au等;Ni中的S以及γFe中的B等等,一般观点认为,具有较快扩散系数的置换溶质原子是以间隙方式扩散的.目前这种观点被人们广泛引用,如1983年版的金属手册在介绍扩散机制时说:“有些溶质原子可能是以间隙方式固     

电石熔炼过程单颗粒模型与球团新工艺强化机制

传统的电石规模化生产以块状生石灰和焦炭为主要原料,在矿热炉内通过电热作用熔炼生成碳化钙.球团新工艺以生石灰粉和低阶煤粉替代块状生石灰和焦炭,经压球、热解后的热球团作为矿热炉的原料.本文建立了传统块料工艺和球团新工艺的单颗粒传输和反应模型,分别对两种工艺在相同供电功率和生产率条件下的熔炼过程进行了数值模拟,探讨了球团新工艺的强化机制.结果表明,电石化反应吸热量显著,两种工艺在达到反应温度后,均存在升温缓慢的热滞留阶段,约占整个过程的45%～50%;在传统块料工艺中,固相扩散显著影响反应速度,熔炼进程受扩散、反应混合控制,而球团新工艺采用细粉料均匀混合压球,熔炼进程只受反应控制;球团新工艺在炉料均混和热装入炉的双重作用下,生产率可提高11%,且具有以煤代焦和以热代电的能源替代效果.     

值物保护:一个任重道远的课题

美国康奈尔大学的农业科学家皮门塔尔(D. Pimentel)提醒世人注意,在当今世界,尽管高新农业在不断发展,但毁灭作物的病虫害随时有可能爆发.许多植物致病菌及其载体,对曾制止了它们的生物控制产生了抗性;某些效果明显的化学物质,如杀真菌剂溴化物,因环境的关系被禁用;全球旅行把病毒、细菌和真菌植物病原体扩散到新地区;而全球气候变暖,极大地扩展了昆虫(载体)的活动范围.     

甲型H1N1 流感城镇间公路交通传播研究

2009 年甲型H1N1 流感通过公路交通在我国城镇间广泛传播并造成巨大损失, 掌握其传播规律对城市化建设和减轻疫情造成的损失具有重要意义. 本文以长沙市为研究区, 分析了甲型H1N1 流感沿公路交通传播的规律及风险因子, 构建了结合扩散速度和人群流动的疫情扩散模型, 模拟甲型H1N1 流感在长沙市城镇间的传播过程. 结果表明, 公路沿线及道路交叉区域发病率较其他区域高, 高速公路和县道分别在疫情快速发展期和顶峰期对疫病的传播扩散产生重要影响, 长途汽车站在城镇间疫病的传播过程中是重要的风险因子. 模型结合了疫情传播强度预测与流行区域预测, 较其他模型更完整地还原了疫病的时空传播过程.     

非紧流形上扩散过程的谱空隙

设(M,g)是d维完备Riemann流形,Ric≥-Kg,K∈R.分别以dx及ρ(x,y)记M上的Riemann体积元和Riemann距离.考虑对称算子L=△+(?)V,V∈C~2(M)满足 Z=integral from n=m to o(e~vdx<∞).则L扩散过程可逆,可逆测度为μ(dx)=Z~(-1)e~vdx.熟知,L扩散过程的指数L~2收敛等价于谱空隙不等式     

Cu-Zn-Al合金中贝氏体的纳米级生长台阶

贝氏体相变机制是固态相变领域中争论时间最长、分歧最大的问题之一.切变和扩散两大学派对此均开展了大量研究工作,所得结果各自不同,观点亦大相径庭.本世纪60年代,美国学者Aaronson将蒸汽凝聚或液相凝固成晶体的台阶生长机制引入固态相变,建立了扩散控制的台阶长大模型,成功地解释了许多片状相及贝氏体相变的实验现象.迄今,已在许多钢和有色合金的贝氏体中发现了台阶结构,为扩散机制提供了实验依     

苏鲁造山带超高压变质岩的差异性折返: 流体包裹体证据

苏鲁超高压变质带的南部和北部经历了具有明显不同的折返过程, 主要表现为在北部榴辉岩中有麻粒岩相叠加变质作用. 流体包裹体研究表明, 苏鲁高压-超高压榴辉岩矿物及脉石英中存在有五种类型包裹体: 在超高压-高压榴辉岩相条件下捕获的A型N2±CO₂包裹体; 在榴辉岩发生麻粒岩相叠加变质作用期间被捕获的B型纯CO₂液相包裹体; 在高压榴辉岩重结晶阶段被捕获的C型CO₂-H₂O包裹体和D型高盐度水溶液包裹体; 超高压岩石折返过程中最晚(角闪岩相退变质甚至更晚)阶段捕获的E型低盐度水溶液包裹体. 石榴石中密集分布的B型高密度CO₂流体的发现为本区榴辉岩相岩石遭受了麻粒岩相叠加提供了又一佐证.