掺铒氟硫磷酸盐高增益激光光纤

光纤激光器是大功率激光、空间激光通信、引力波探测、地球磁力探测等国家安全与科学前沿领域的迫切和重大需求.稀土离子掺杂的高增益玻璃光纤是光纤激光器的核心工作介质.氟硫磷酸盐（fluoro-sulfo-phosphate,FSP）激光玻璃具有稀土溶解度高、受激发射截面大、光学光谱性质优异等特点,是高增益激光光纤的潜在候选.本文从玻璃形成区、玻璃结构与性质关系、掺稀土玻璃发光与激光角度系统研究了Al F₃-R₂SO₄-RPO₃/Zn（PO₃）₂（R=Li、Na、K）系列新型FSP玻璃.结果表明,热力学方法有助于简便快速地确定玻璃形成区,为该类新型激光玻璃设计提供指导.通过固体核磁共振谱、拉曼光谱、差示扫描量热分析、耐久性实验等揭示了Zn（PO₃）₂能够提高FSP玻璃的结构聚合度和阴阳离子相互作用强度,从而增强玻璃的抗析晶稳定性和化学耐久性等,为大尺寸玻璃制备和光纤拉制奠定基础.Er³⁺/Yb     

简讯

中国工程热物理学会气动热力学、工程热力学学术会议于1984年10月9～15日在黄山举行,与会代表约150人,这次会议分两大组进行,气动热力学大组就计算方法(如网格生成等)、不稳定流动和粘性等课题进行了交流,近年来,应用研究得到加强,并密切注意     

非平衡定态下吸附过程的热力学分析

从非平衡热力学理论出发,指出了有温差存在的非平衡吸附定态存在的可能性和所处的状态,分析得到了非平衡定态下体相和吸附相间的化学势差,并求出了相应的吸附熵和等量吸附热.计算了定态下吸附熵和等量吸附热相对平衡态的改变量,并与用平衡热力学计算得到的结果进行了比较.结果表明用非平衡热力学计算得到的吸附熵和等量吸附热的改变量不仅与温差还与吸附状态有关,而平衡热力学的结果只是温差的函数,与吸附状态无关.主要原因是把吸附和气体温度变化看作一个整体,考虑了两者间的影响,而平衡热力学方法则把定态吸附过程看作两个不相干的过程,未考虑两者间的影响.     

复杂无机化合物组成与热力学数据间的线性关系及其初步应用

复杂无机化合物的结构复杂,种类繁多,热力学数据很难准确地全部测定,对组成近似的复杂化合物的热力学数据进行了分析,发现其生成焓,Ｇｉｂｂｓ自由能,熵和恒压热容与其成均存在较好的线性关系。根据这种线性关系可推算出其他化合物的热力学函数值,计算了氧化铝生产中常见的渣相－钠硅渣的热力学数据。在生成钠硅渣时,计算了ＳｉＯ２在铝酸钠溶液中的平衡浓度,并与实验结果对比,两者吻合较好。     

近代热化学发展概况

一发展简史热化学萌芽于罗蒙诺索夫,而其形成为一门科学,则应归功于拉瓦锡和盖斯。拉瓦锡于1780年提出化合物的生成热与分解热恒相等;盖斯于1840年发表热量总和恒定定律。这两个定律从今天看起来都是热力学第一定律的必然结果,但在热化学发展的初期却都起着巨大的作用。     

低温量热原理及在材料研究中的应用

低温量热技术是测量凝聚态物质比热性质的实验方法,而比热是物质最重要的基础热力学性质.通过比热测量与研究,不仅能够获取物质熵、焓和吉布斯自由能等基础热力学函数,还可以用于研究和理解晶格振动、金属、超导、电子及原子核磁性、稀释磁系统、结构相变等具有重要理论与应用研究价值的科学问题.本文结合当前众多新兴功能材料对其热力学性质研究的迫切需求,详细介绍了比热的基本含义以及测量凝聚态物质比热的主要量热方法,并举例说明了低温量热技术在材料热力学性质研究中的应用.     

热力学第二定律克劳修斯表述的误解及其后果

简单介绍了热力学第二定律的卡诺表述,详细分析了克劳修斯为改进卡诺表述所做的相关工作.分析表明,热力学第二定律的克劳修斯表述应该是:"热功转换和热量在不同温度间转换的等价定理",而不是"不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化",后者只是在证明转换等价定理过程中应用到的基本原理;热力学第二定律的克劳修斯表述本身描述的都是可逆过程,从而才能够导出热力循环的克劳修斯等式和描述物体转换含量的熵.把克劳修斯表述理解为"不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化",会导致认为热力学第二定律是描述过程方向性和不可逆性的规律.其后果是,错误地认为最小熵产原理能够用于导热过程输运定律的导出和传热过程的优化.     

三热源泵热循环的有限时间热力学界限

二热源泵热循环的热力学理论对化学热泵,吸收式热泵和热变换器等具有重要指导意义。经典热力学给出了三热源泵热循环的最大供热系数为其中T_H和T_O分别为高温热源和环境的温度,而T_D     

热力学-原子参数-人工神经网络相图计算方法

尽管用热力学方法计算机预报相图已取得很大成就,但热力学数据的缺乏,对未知相图的预报仍然是一大障碍。Miedema提出使用原子参数估算合金体系的热力学性质。陈念贻等为了预报未知相图,利用人工神经网络和原子参数预报了合金体系的某些热力学性质,如熔点、熔化类型等。在此,我们提出了热力学-原子参数-人工神经网络相结合的相图计算方法。首先从二元系相图计算出溶液的相互作用参数,然后利用人工神经网络和原子参数预报相互作用参数,最后再利用预报的相互作用参数计算出相图。为此,我们采用此法研究了过渡金属低共熔点和液-液分层二元系的相图。     

有限时间过程和有限尺寸装置动力学

介绍了有限时间过程和有限尺寸装置热力学理论在物理学和工程学领域的进展,以及在热机、制冷机、热泵、一般热过程和广义热力学过程中的应用状况,并指出了其今后的发展方向.     

LiCl-NaCl-KCl相图的实验测量和热力学优化

碱金属氯化盐混合物LiCl-NaCl-KCl可以作为熔盐电解法制备稀土及其合金的电解质,该体系的相图是构建含稀土的多元氯化盐体系热力学数据库的基础.本文采用差热分析法对二元系LiCl-NaCl和三元系LiCl-NaCl-KCl的相图进行了实验测量,并基于新的实验数据和文献数据对这两个体系的相图重新进行了热力学优化,修正了现有数据库中LiCl-NaCl-KCl的热力学参数.计算得到的LiCl-NaCl是二元匀晶体系,极小值点位于xNaCl=0.262,温度为820 K.与前人的优化结果相比,本文计算得到的固相线更接近实验值.计算结果表明, LiCl-NaCl-KCl的液相面有一个极小值点,而不是四相共晶点,对应的组分为55%LiCl-8%NaCl-37%KCl,温度为620 K.     

热力学与动力学相关性,科学与人文的统一

金属热加工通过相变决定材料最终组织和性能。随着非平衡技术的快速发展,热加工工艺趋于极端化和多样化,控制相变的热力学与动力学机制从简单近平衡条件下的相对独立转变为复杂远平衡条件下的高度关联。基于热-动力学独立处理的传统理论已无法应对上述相变涉及的机理描述、组织预测和过程控制。随着催化剂研究体系的扩展,传统的基于独立的反应动力学或吸附热力学的设计已无法满足催化剂的高性能需求与高效筛选。本文从人文领域中的激情与困难的逻辑关系中,引申出科学领域中的热力学驱动力与动力学能垒的相关性,针对非平衡凝固过程、晶界迁移及晶粒长大热稳定性、纯Fe沿Bain路径的马氏体切变,整理出热力学驱动力与动力学能垒的定量关联,建立了组织预测模型,提出了热-动力学协同作用的新理念,并据此设计出高性能DD3高温合金、Fe基纳米晶材料、A356铝合金和应变态电催化材料。     

基于不可逆热力学的膜换湿过程研究

利用非平衡热力学理论研究了膜换湿过程的热质耦合现象, 建立了相应的物理数学模型, 求得了非平衡热力学模型中各特征参数的具体表达式, 分析了各特征参数与膜两侧温度和浓度的依变关系, 为传质通量和传热通量的分析计算奠定了基础. 探讨了膜两侧温差、浓度差以及膜平均温度对透膜通量及热流束的影响情况, 结果表明: 当膜平均温度相同时, 膜两侧浓度差越大或温差越小对应的透膜传质通量就越大; 当膜两侧的浓度差和温差相同且浓度差产生的质量流占主导地位时, 膜平均温度越高, 对应的透膜传质量也越大; 透膜质量流引起的吸附热占总热流的比值与膜两侧的温差、浓度差以及膜基准温度有关, 且膜两侧温差越小, 吸附热占总热流的比重就越大.     

K2PtCl6/PVP体系四面体形状纳米铂的控制合成

以适量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂, 用H2还原K2PtCl6水溶液高选择性(>80%)地合成了四面体形状的纳米铂晶粒(3～8 nm).采用透射电子显微镜(TEM)和紫外可见光谱仪(UV-Vis)研究了合成体系四面体形状纳米铂晶粒的合成过程.合成体系纳米铂胶体吸收光谱数据表明, 纳米铂晶粒的生成经历了由快到慢的转变过程.TEM数据表明, 绝大多数四面体形状纳米铂晶粒不是在成核和快速生长阶段, 而是在小晶粒(<3 nm)的缓慢生长阶段生成.这些结果说明纳米铂的四面体形状很可能是通过晶粒生长中的表面晶面淘汰形成的.     

一种新型掺镱磷酸盐激光玻璃的性质

制备了可商品化的一种新型大尺寸Yb︰磷酸激光玻璃──NEW/Yb, 并与美国Kigre公司的QX/Yb掺镱磷酸盐激光玻璃的物质、光谱等性质进行对比研究, 结果表明NEW/Yb玻璃的热光稳定性优于QX/Yb玻璃, NEW/Yb玻璃内部玻璃态性质较QX/Yb好, NEW/Yb玻璃的受激发射截面和荧光寿命分别为0.53×10－20 cm2和2.2 ms, 高于QX/Yb玻璃所对应的0.50×10－20 cm2和2.0 ms.     

精密绝热量热计的建立及乙二醇水溶液二元体系热容的测定

热容是计算熵、焓及自由能函数等热力学性质所必需的实验数据,也是传热工程设计所不可缺少的物性参数。鉴于热容数据在理论研究和实际应用上的重要性,热容测定也就成为一个较为活跃的研究课题。在获取热容数据的各种方法中,迄今仍以量热法较为准确和直接。十几年来,我们热化学研究组结合国家有关任务,开展了一系列的热容测定研究工作,建立了     

三热源泵热循环的最佳泵热率与供热系数间的关系

自1975年提出有限时间热力学以来,对仅受热阻影响的内可逆二热源循环已有较多的研究,而对于三热源循环,直至1986年才由笔者首次导出类似于二热源循环中CA效率的有限时间热力学界限。本文将继续对内可逆三热源泵热循环进行研究,求出两     

热力循环的最大利润率原理

经典热力学以可逆界限作为热力循环的评价指标,有ξ_r(包括卡诺热机效率η_c、卡诺制冷机制冷系数ε_c、卡诺热泵供热系数ψ_c、三热源制冷机制冷系数ε_r以及三热源热泵供热系数ψ_r)。热力学第二定律分析导出了热力循环     

三热源制冷循环的有限时间热力学界限

按经典热力学,三热源制冷循环的最大制冷系数为其中T_H,T_L和T_O分别为高低温热源和环境的温度,Q_H和Q_L分别为每循环从高温和低温热源吸取的热量。但要达到这个可逆热力学界限时,循环必须以无限缓慢的速度进行,否则由于热阻的存在就不     

涨落均强定理及其应用

涨落的准热力学理论是计算热力学量涨落的一种得力的工具,应用它可容易地计算任何热力学量的涨落。从这一点说,它比涨落的另一种理论——系综理论较为优越,因为许多热力学量的涨落系综理论不便