固体的等温体积弹性模量与温度间关系的研究

从Anderson-Gruneisen参量的定义出发,利用Keane提出的关于等温体积弹性模量对压强的一阶导数的方程式,结合Anderson-Gruneisen参量的一个近似表达式,得出一个三参量的描述等温体积弹性模量与温度间关系的方程式,并将其应用至矿物质MgO和碱卤晶体NaCl,结果显示理论值与实验值较为吻合.     

矿物的弹性模量对温度的依赖关系研究

从热膨胀系数和Anderson-Grüneisen参数的定义式出发,导出了弹性模量与等压体积膨胀随温度变化指数关系式.以MgO和CaO为例进行了数据处理和分析.结果表明理论预测值与实验结果吻合的很好.     

固体H2和D2的等温体积弹性模量和物态方程的研究

根据S.K.Sharma[Mod.Phys.Lett.B 22/31(2008)3113]提出的等温体积弹性模量的一阶压强导数与体积压缩比的k次方成比例的假设,本文得到一个新的反映等温体积弹性模量随体积变化的表达式B(V),进而得到一个新的物态方程.利用B(V)表达式和新的物态方程分别对固体H2和D2计算了等温体积弹性模量和压强随体积的变化关系,计算结果与实验数据取得很好的一致性.与早期工作者的同类研究的比较分析表明本文提出的反映固体等温体积弹性模量和压强随体积变化的关系式具有更好的适用性.     

MgO等矿物质的弹性系数与温度间的关系研究

本文研究了体积弹性模量、剪切模量、二级弹性模量与温度间的函数关系.Bs(T) 和 G(T)的关系式是在假设两个Anderson-Grüneisen参数δS和δT及对应于剪切模量的无量纲参数g在温度高于德拜温度θD时它们与温度无关的基础上推导给出.将它们的关系式推广应用于二级弹性模量.由以上关系式对MgO等矿物质计算得到的结果与相应的实验数据进行了比较,它们与实验数据符合得很好,这说明本文的研究方法是正确的.     

离子型固体的等压态方程和体积弹性模量与温度间的关系

Pandey利用Maxwell关系式结合相关热力学函数式推导了有关热力学关系,Shanker利用Born和Huang采用的热膨胀格林爱森理论推导了有关热力学关系,本文比较了分别由这两种不同理论模型推出的体积弹性模量和等压态方程与温度间的关系,结果表明由Pandey关系式计算出的有关离子型固体的热膨胀和体积弹性模量与实验数据符合得更好.     

基于等温状态方程数据计算不同温度的固体热膨胀系数

假设热膨胀对固体体积弹性模量B的影响与加压过程对体弹性模量的影响相似,即B仅为体积V的函数.利用等温状态方程实测数据获得体弹性模量对体积的变化规律B(V).基于B(V)和Grüneisen定律、Debye模型,并以室温(300K)物性参数为初值逐次推算,获得Ag,Al,Au等15种材料在0~1 000K(部分金属到2 000K以上)的范围内各温度点的体积热膨胀系数值.数据对比显示计算值与实测值符合度高,这也表明了所提假设和方法的有效性.     

以氧化镁为例研究高温高压下的等温态方程与等温体积弹性模量

从晶格势理论出发,考虑到原子间距对短程力常数的平方效应,得到了固体的等温态方程、体积弹性模量以及体积弹性模量对压强的一阶导数随体积变化而变化的关系式.以氧化镁为例进行了数据处理与分析讨论,结果发现本文在高温(2000K)高压(260GPa)下所得到的理论预测值与普适态方程理论值及PIB模型值十分吻合.     

固体等温体积弹性模量体积依赖性的研究

等温体积弹性模量BT是反映固体受到压强作用下的力学性质,本文提出了一个关于等温体积弹性模量体积依赖性的计算公式,并将其应用到NaCl,H2,D2和MgO在不同压强下的实验数据,结果表明和实验吻合很好.为高温高压下固体行为的预测提供了新的视角.     

MgO及其它矿物质的体积弹性模量和剪切模量与温度间关系研究

通过假设泊松比率和无量纲参量在温度T高于德拜温度时与温度无关，推导出了体积弹性模量BT（T）和剪切模量G（T）与温度T之间的关系。将推得的关系式应用于计算8种矿物质的BT和G，所得结果与实验值符合得很好。     

液体体积弹性模量与温度关系测量实验研究

介绍了采用超声光栅效应测量液体体积弹性模量基本原理,设计组装了实验测量装置,并设计了在同一矿化度时体积弹性模量随温度的变化规律和在同一油水比时体积弹性模量随温度的变化规律.实验表明:液体体积弹性模量与温度关系都是线性的,只是斜率不同.     

MgH2的结构与热力学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函的第一性原理方法计算了四角形MgH2的电子结构,通过准谐德拜模型研究了MgH2在压强为0～100 GPa,温度为0～600 K范围内的热力学性质。研究得到了MgH2零温零压下的平衡体积V、晶格常数、带隙,以及体弹模量B0、摩尔定压热容Cp,m、熵S、德拜温度Θ、体膨胀系数α随温度和压强的变化关系。     

MgH_2的结构与热力学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函的第一性原理方法计算了四角形MgH2的电子结构,通过准谐德拜模型研究了MgH2在压强为0～100 GPa,温度为0～600 K范围内的热力学性质。研究得到了MgH2零温零压下的平衡体积V、晶格常数、带隙,以及体弹模量B0、摩尔定压热容Cp,m、熵S、德拜温度Θ、体膨胀系数α随温度和压强的变化关系。     

YbB6晶体结构、物态方程、弹性和热学性质的第一性原理计算

基于第一性原理的密度泛函理论及准谐德拜模型, 研究了YbB6的晶体结构、状态方程(EOS)、弹性性质和热学性质. 计算得到的YbB6晶体晶格常数、体弹模量、弹性常数和实验符合得很好. 状态方程的研究结果显示, 压强和温度对YbB6晶体体积的影响都非常显著, 在高温和低压下, 压强对YbB6晶体体积的影响比在低温和低压大. 在讨论的压强和温度范围内, 压强对YbB6晶体的体弹模量的影响要比温度的影响大. 弹性常数及与弹性相关量的计算结果显示, 在零温零压下, YbB6晶体结构是稳定的, 具有延展性, 是中心力场固体. 计算的定压、定体热容及热膨胀系数的结果表明, 压强对YbB6晶体的热容和热膨胀系数的影响比温度的影响小.     

第一性原理研究TiH_2的结构和热力学性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了TiH2原胞体系的晶体结构、电子结构和总能,获得了体系的稳定晶格常数、总体能量与体积的函数关系.并利用准谐德拜模型研究了在不同温度(T=0～1800K)和压力(P=0～140GPa)下TiH2的热力学性质,如弹性模量与压强,热熔与温度,热膨胀系数与温度或压力的变化关系.结果表明:TiH2的晶格常数与实验值符合较好;在一定温度下,相对体积、热熔随着压强的增加而减少,德拜温度、弹性模量随着压强的增加而增加;而定容热容CV随温度升高而升高,高压下温度对TiH2热膨胀系数的影响小于压强对热膨胀系数的影响.     

TiB2热力学性质的第一性原理研究

利用第一性原理方法并结合准德拜模型计算了六方结构TiB2在高温高压下的热力学性质,包括常压下晶格常数、体弹模量B0、热容Cp和熵S随温度的变化以及不同压强下热容Cp、熵S、体膨胀系数α、德拜温度Θ和热容Cv与温度的关系.常压下计算的热容Cp和熵S随温度的变化与实验数据符合很好.     

高压下碳化钛热力学性质的第一性原理计算

碳化钛熔点高、硬度高、化学性能稳定性好,工业上主要用来制造金属陶瓷、耐热合金和硬质合金.采用平面波密度泛函理论广义梯度近似计算了碳化钛的弹性常数、晶格常数、体积模量,所得结果与实验和其它理论值相一致;通过准谐德拜模型预测了碳化钛的相对体积与压强,体积模量分别与压强和温度,热容与温度的变化关系,结果表明:温度对体积模量的影响远小于压强对体积模量的影响.该研究对碳化钛在高温高压下的应用具有指导意义.     

间歇加力试验法在聚合物分子运动研究中的应用

采用间歇加力试验法研究非晶聚合物材料PMMA的分子运动－温度关系。由间歇加力形变－温度曲线，确定子特征温度Tg和Tt，同时进行了定量计算，包括初始高弹模量Eo，高弹态下单位体积缠结网链数N1,缠结点间平均分子量Mc，玻璃态时线热膨胀系数βg及高弹态时线热膨胀系数β。