熔体形核与二维稳态温度起伏数学模型

用数学方法证明了二维稳态温度起伏数学模型的Fourier级数形式解是收敛的,该温度起伏的数学模型的解是惟一的而且是稳定的.这个模型的温度解呈现出指数振荡衰减,验证了熔液对流促使温度产生大的起伏,导致大量晶核形成这-熔体形核机制的正确性.     

二元系中二维稳态晶体生长问题的渐近分析

在二元系中的定向凝固过程中,研究小雷诺数无穷远来流作用下的二维稳态晶体生长过程中温度与浓度的变化。利用正则摄动方法求出问题的基态解与扰动态解,结果显示液固相温度和浓度沿晶体生长方向呈现指数衰减。结果证明了固液界面前沿浓度与温度呈现指数振荡衰减是晶体生长的一个本质特性．     

三维稳态晶体生长的物理本质

考虑在均匀流场的作用下，分析了金属熔液凝固过程中晶体生长的三维稳态数学模型。应用傅里叶级数展开法，在周期性条件下得到了相应的八阶常微分方程的精确解析解，并确定了解中各系数之间的关系。该解揭示了在均匀流场的作用下，晶体生长呈现了一种周期性振荡式的模式，从理论上证实了固液界面前沿浓度呈现指数振荡衰减性是晶体生长的一个本质特性。     

Al-Mn-Si-X合金的再结晶行为研究

对Al-Mn-Si-X合金进行不同温度和不同时间的退火,采用金相显微镜（OM）、扫描电子显微（SEM）和电导率仪对不同状态的合金组织进行观察、能谱（EDS）分析和电导率测试,研究Al-Mn-Si-X合金的再结晶行为.结果表明：随着退火温度的升高,再结晶晶粒尺寸越来越小.Al-Mn-Si-X合金的再结晶晶粒大小主要受再结晶形核数量的影响,再结晶后期的晶粒长大现象不明显.Al-Mn-Si-X合金存在着大量细小弥散的AlMnSi/AlMnSiFe析出相,这些析出相强烈抑制了再结晶形核和再结晶后期的晶粒长大.当退火温度低时,形核激活能较大,形核率低,再结晶晶粒粗大;当退火温度高时,形核激活能较小,形核率增加,再结晶晶粒细小.     

对再结晶形核模型的修正

对一种铝镁合金的再结晶温度和再结晶形核机制进行了研究。结果表明:所研究铝镁合金的再结晶开始温度为300℃。再结晶终了温度为400℃。在再结晶过程中有两种形核机制:亚晶聚合和亚晶长大。在一微观区域内,亚晶聚合和亚晶长大可同时起作用。根据实验观察和分析对原有的亚晶聚合形核模型进行了修正。     

导模法生长高熔点半透明晶体的轴向温度分布研究

以导模法（ＥＦＧ）生长α－Ａｌ２Ｏ３ 单晶体为例， 提出了一种高熔点、半透明晶体生长时轴向温度分布的辐射－传导复合传热模型。通过实验研究给出了α－Ａｌ２Ｏ３ 单晶体轴向温度分布的测试方法。研究结果表明理论计算和实验测量的轴向温度分布基本吻合。上述方法对类似晶体生长时温度场的研究也有一定的借鉴作用。     

温度对工业电解液中镍电结晶行为的影响

采用循环伏安曲线、恒电位暂态电流-时间曲线和SEM等方法研究了工业电解液体系下温度对镍电化学行为及镍电沉积层微观组织的影响.结果表明:温度不改变该电解液体系中镍电沉积的形核/长大机理,其形核仍然为瞬时形核方式,生长符合三维瞬时形核生长模式.电解液温度升高,阴极峰峰值电流增大,镍的电结晶几率增加.温度升高镍电结晶初期的活性点并没有持续增加,提高温度会增加电解液的分散能力,电解液中Ni 2+更容易扩散至玻碳电极表面,镍晶粒形核及生长速率增大.当电解液温度为65℃时,镍电沉积层逐渐布满整个玻碳电极表面,沉积层晶粒尺寸均在100nm以下.     

电镀Zn-Ni-Mn合金镀层的电化学还原机理

为探索Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积的电化学还原行为及电结晶机理,采用阴极极化法、循环伏安法和恒电位阶跃法研究了镀液组分浓度、镀液温度及p H值变化对Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积的影响及Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积的电化学还原行为。结果表明:增大主盐浓度、减小络合剂及光亮剂浓度、升高镀液温度、减小p H值均可减小阴极极化,促进Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积;与单一金属相比,合金镀层更易沉积,且无论是单一金属沉积还是Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积均经历了形核过程。Zn-Ni-Mn合金镀层沉积的形核方式属于扩散控制下的三维连续形核。     

温轧态Al-Sc二元合金的再结晶

研究了一种温轧态 Al-Sc 二元合金的再结晶温度、ScAl_3 相对合金再结晶的影响以及再结晶的形核机制。结果表明:温轧态 Al-Sc 二元合金的再结晶起始温度为 350℃,终了温度为510℃;细小,弥散的ScAl_3对位错的钉扎作用是合金再结晶温度高的原因;再结晶过程为亚晶聚合及亚晶长大形核机制的双重作用。     

过冷却器结冰影响机制的实验研究

从经典形核理论入手分析了过冷却器结冰的影响因素.在此基础上,搭建了过冷法制备冰浆实验台,通过大量实验对过冷水在过冷却器内结冰过程展开研究,结合边界层理论初步探究了流动与换热过程对过冷却器结冰的影响机制.实验结果表明:过冷水形核过程受换热壁面温度与流体扰动的共同影响;当雷诺数Re较小或二次冷媒温度较低时的形核主要受换热壁温影响;当Re数较大时的形核主要受到流体扰动的影响.     

乙醇对硝酸锰热分解的影响

介绍用乙醇作为添加剂,加入到硝酸锰溶液中;研究了混合溶液的粘度、表面张力和热分解行为,考察其分解产物的晶型;结果表明：乙醇能降低硝酸锰溶液的表面张力和热分解温度,但溶液的分解产物的种类和晶型不受影响.     

控制熔体温度三维稳定态方程的解析解

在周期性边界条件及均匀流场的作用下,从数学角度求解三维稳态晶体生长温度控制方程的解析解,首先将其解展开为关于的Fourier级数,然后引入微分算子,利用复数的性质及一些特殊的数学方法求解特征根,从而求得控制方程的解析解,并确定解中各系数的关系.理论结果表明沿晶体生长方向温度分布具有周期性振荡衰减性质.     

LaCr_(1-x)Mn_xO_3系陶瓷材料导电性能研究

研究了掺Mn对LaCrO3材料晶体结构和导电性能的影响及Mn离子的作用机制 .实验发现 :①LaCr1 -xMnxO3(0≤x≤ 1 ) 为正交钙钛矿结构 ,且随Mn含量的增多 ,材料晶格面间距逐渐增大 .②LaCr1 -xMnxO3固溶体在x =0 .1时电阻率异常增高 3个数量级 ,且随x的增大 ,电阻率逐渐下降 .应用缺陷化学理论对LaCrO3中掺Mn的电荷补偿过程进行了分析 ,揭示了过渡金属Mn对LaCrO3固溶体导电性能的作用机制     

鱼抗冻多肽溶液中冰晶生长习性

分析了鱼抗冻多肽分子的结构特点和鱼抗冻多肽溶液中抗冻多肽分子（ＡＦ（Ｇ）Ｐ）与冰晶表面的相互作用机理．提出了鱼抗冻多肽溶液中的冰晶生长理论．合理地解释了冰晶生长的各向异性习性．并给出了周期性键链理论的一个定量形式．     

溶液法制备单晶的研究进展

单晶材料的优异性能和应用前景已经引起人们广泛关注,溶液法制备单晶是当前应用最多的方法.从单晶的生长原理方面分析各个制备方法的特点和注意事项,总结了常温溶液法、水热法和扩散法.     

抗冻蛋白活性的吸附动力学模型

根据抗冻蛋白溶液中抗冻蛋白分子与冰晶表面相耳作用特点，提出抗冻蛋白与冰晶表面相互作用模型。进而，利用饱和分数与抗冻活性之间的关系，给出抗冻活性与抗冻蛋白浓度的理论关系。根据此关系做出了与实验数据符合较好的抗冻活性与抗冻蛋白浓度关系的理论曲线。另外，对抗冻蛋白分子与冰晶表面相互作用的特点作了进一步的讨论．     

热处理方式对P(VDF-co-TrFE)压电、介电及铁电性能的影响

采用溶液流延法制备了铁电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-co-TrFE))厚膜,用X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(DSC)确定了聚合物晶型,并用偏光显微镜(POM)比较了不同热处理后聚合物的结晶形态。在此基础上,用热极化方式处理了P(VDF-co-TrFE),使该材料的压电系数(d33)提高到-22 pC/N,并比较了不同极化电场下三种热处理聚合物的压电性能。然后用介电测试系统表征了退火处理后不同d33P(VDF-co-TrFE)样品的介电性能,结果表明高压电性会降低此类材料的介电常数。最后通过铁电测试系统解释了P(VDF-co-TrFE)偶极子转向对材料极化强度的影响,阐明了其压电性的来源和影响机理。研究结果表明,通过物理方式改善聚合物的结晶性能,可提高材料剩余极化强度,并可获得高压电性能聚合物厚膜。     

磁场处理对蔗糖结晶过程作用的研究

本文以典型的有机工业结晶产品──蔗糖为研究对象，以新兴的磁场处理技术为手段，进行磁场处理对溶液结晶过程影响的基础理论研究。通过蔗糖单晶的静态试验和群品的动态试验，以及对精液某些特性的测量，发现适当的磁场处理能降低蔗糖的溶解度和糖液的粘度，并在某种程度上改变蔗糖晶体的内部结构，从而提高蔗糖晶体在糖液中的生长速率。展示了以磁处理技术强化工业溶液结晶过程的应用前景。     

ZnO陷光结构材料的制备及其太阳能电池性能的研究

采用一步低温水溶液法在未制绒的单晶硅材料表面制备ZnO纳米棒阵列陷光结构材料,通过调控生长温度,对纳米棒阵列参数进行调控.利用扫描电子显微镜对不同条件下制备的ZnO纳米棒阵列材料的形貌进行表征,探究生长温度对阵列参数的影响.采用X射线衍射仪、荧光分光光度计、紫外-可见-近红外光谱仪对ZnO纳米棒阵列的晶体结构及光学特性进行分析.结果表明:低温水溶液法制备的ZnO纳米棒阵列结构具有较好的晶体品质、较高的透过率及较好的陷光效果.与2种材料(未制绒的裸硅片、仅有SiN_x减反射层的硅片)的表面相比,陷光结构硅的表面反射率有较大幅度的降低.将该陷光结构材料应用于未制绒且镀有SiN_x减反射层的单晶硅太阳能电池,与裸硅表面材料的太阳能电池相比,该电池的短路电流密度及转换效率分别提高了30.19%和33.87%.该陷光结构材料具有较好的陷光效果,且易于通过调控生长条件对其陷光效果进行优化.     

高分子液晶膜的形成及其氧氮渗透性

应用偏光显微镜、扫描电子显微镜、ＤＳＣ以及测定氧氮渗透性，对乙基纤维素液晶溶液和低分子液晶共混膜在电场下取向膜和非取膜的结构和性能进行研究，结果表明：高分子液晶和低分子液晶在电场下的均发生排列取向，渗透系数提高，渗透比稍微降低；各向同性溶液在电场下不发生取向；撤离电场后，发生部分分解取向，解取向程度与ＭＢＨｐＡ的含量和实验温度有磋。