ZnS类石墨烯热膨胀系数、弹性模量以及有效电荷变化规律研究

考虑到形变和原子的非简谐振动,用固体物理方法,研究了ZnS类石墨烯的热膨胀系数和弹性模量随温度的变化规律以及有效电荷和极性与形变的关系,探讨了形变和原子非简谐振动对它们的影响.结果表明:①ZnS类石墨烯的热膨胀系数为负值,数值在1.178×10~(-3)～22.323×10~(-3)K~(-1)之间随着温度升高而增大;而弹性模量在0.241 405～453.253 5 GPa之间随着温度的升高而增大.②简谐近似下,热膨胀系数为零,弹性模量为常量;考虑非简谐项后它们才随温度升高而变化,温度愈高,非简谐效应愈显著.③大小形变、剪切形变、单轴形变这3种形变中,大小形变对正有效电荷、单轴形变对负有效电荷影响最大,剪切形变对正、负有效电荷影响最小;④大小形变对极性的影响可达到70.4%,而剪切形变的影响仅为46.5%.     

形变和非简谐振动对SiC有效电荷和热膨胀系数以及弹性模量的影响

应用哈里森(Harrison)键联轨道法和固体物理方法,考虑到形变和原子作非简谐振动,得到六角形二维类石墨烯AN-B8-N化合物的热膨胀系数、弹性模量以及有效电荷的解析表示式;以SiC为例,探讨了形变和原子非简谐振动对它们的影响.结果表明:SiC的热膨胀系数和弹性模量均随温度升高而缓慢增大,但变化较缓慢;若不考虑非简谐项,则SiC的热膨胀系数和弹性模量均为零,非简谐效应是SiC的热膨胀系数和弹性模量均随温度升高而增大的原因;形变会使SiC的正负离子的有效电荷的大小均减小,减小幅度分别为14.5%和8.56%,形变对正离子有效电荷的影响大于负离子.在所述的大小、剪切、轴向拉伸、原子振动形变这几种形变中,以轴向拉伸形变对有效电荷的影响最大,以大小形变和剪切形变的影响最小.温度愈高,原子的非简谐振动效应愈显著,形变对SiC的极性和有效电荷的影响愈大.     

面心立方晶体的膨胀系数和弹性模量

以面心立方金属晶体Ag,Cu,Ni为例,讨论了非简谐振动对晶体的热膨胀系数、固体弹性模量的影响.结果表明:只有考虑到第二非简谐系数后,热膨胀系数随温度的升高而非线性地增大;弹性模量只与第一非简谐系数有关,而与简谐系数和第二非简谐系数无关.     

传统测量的热膨胀系数局限性论证

对热膨胀系数的忽视形体因素的影响进行了理论及试验的论证 ,说明了零件形体因素热膨胀系数的存在与该因素对零件热变形的影响。对典型件的几何形体参数热膨胀系数同零件体膨胀系数之间的关系进行了理论探讨 ,推出了一般零件几何形体参数热膨胀系数同零件体膨胀系数之间的通常关系。对今后形体因素对热变形影响的研究及发展提出了看法     

热膨胀系数测定新方法

提出了一种测量材料热膨胀系数的新方法。此方法以云纹干涉原理及微机技术为基础,使用液体恒温,在常温状态下即可高精度地测限材料的热膨胀系数ａ值。     

标准样件的材料热膨胀系数

材料热膨胀系数的精确获得具有重要的理论研究与应用价值.选用方体、圆柱体和球体三种典型形体试件,对样件形体特征参数在材料热膨胀系数中的影响进行了实验测定和分析,表明了样件形体尺寸对材料热膨胀系数的影响是不容忽视的.经过分析比较,指出球体作为标准样件具有较好的稳定性,有利于获得稳定的材料热膨胀系数值.该方面的发现对材料热物性理论及生产实践具有重要的理论研究与实用价值.     

几何形体参量与材料二者的热膨胀系数关系

针对影响机械精度的材料形体因素，对典型件的几何形体参数热膨胀系数同零件体膨胀系数之间的关系进行了理论探讨，推导了一般零几何形体参数热膨胀系数同零件体膨胀系数之间的关系式。试验表明，典型零件的热膨胀值同零件形体参数有着综合相关性。     

碱卤晶体的热膨胀系数

本文利用 Vinet 等人提出的普适能量函数和 Grüneisen 第二定则,计算了12种NaCl型结构碱卤晶体的热膨胀系数,得到和实验一致的结果。     

层状晶体负热膨胀系数探讨

根据热力学和统计物理理论，应用德拜模型，求出石墨晶体的自由能。在此基础上导出石墨晶体热膨胀系数随温度变化的关系式。结果表明：对石墨晶体，除T＝OK外，在温度为15K和42K附近，热膨胀系数为零；在15－42K的温度范围内，它为负值；在较高温度范围内，它近似为常数。理论计算与实验结果相符，出现负热膨胀现象的原因在于层状晶体中，平面层中原子横向声振动对自由能有较大统计权，某些温度范围内，横向声振动会导致垂直平面层方向原子间距离随温度的变化情况与平面层方向的情况相反，出现膜效应。     

材料热膨胀系数非一致性的原因

在精密测量和精密工程技术领域，影响精度的众多因素中，温度变化引起的热变形误差所占的比重越来越大，因此对热误差修正的好坏直接影响着精度。各种手册或工具书中提供的材料热膨胀系数一致性较差，给正确引用带来了困难。为此，系统地分析了造成这种非一致性的主要原因，指出热膨胀系数定义的差异，测量方法的差异，试样化学成分、加工方法和形体尺寸的差异是造成各种手册或工具书上热膨胀系数非一致性的主要原因。该研究为在工程实际中选用恰当的材料热膨胀系数提供了依据。     

页岩陶粒混凝土制品导热系数及线性热膨胀系数测定

与传统的建筑材料相比，陶粒混凝土具有导热系数小、重量轻、结构性能好等优点。在建筑围护结构，特别是屋面保温隔热工程中得到了大量的应用。通过热箱法对高强页岩陶粒混凝土的导热系数及热膨胀系数进行测试，并将测试结果与传统建筑材料的相应热学参数进行了比较，为建筑节能设计提供了试验依据。     

离子型固体的体积热膨胀系数，体积模量和原子间距与温度的函数关系

研究了16种离子型固体在室温到熔点之间的体积热膨胀系数、体积模量和原子间距．根据温度高于Debye温度时，Anderson—Griineisen参量与温度无关的近似，得到α(T)、BT(T)和r(T)的函数式以及一个唯象态方程．计算结果与实验数据一致．     

Cu,Ag,Au多晶原子位能函数线性热膨胀和体弹性模量计算

在文献〔1〕的基础上,结合等效价电子假设,给出了Cu,Ag,Au的多晶原子位能函数。应用玻耳兹曼统计理论及Born的晶格动力学理论在较宽的温度范围内,计算了Cu,Ag,Au多晶的线性热膨胀,在0～800K内计算了这三种晶体的体弹性模量,计算结果与实验值符合得较好。     

页岩陶粒混凝土制品导热系数及线胀系数测定

与传统的建筑材料相比,陶粒混凝土具有导热系数小、重量轻、结构性能好等优点.在建筑围护结构,特别是屋面保温隔热工程中得到了大量的应用.通过热箱法对高强页岩陶粒混凝土的导热系数及热膨胀系数进行测试,并将测试结果与传统建筑材料的相应热学参数进行了比较,为建筑节能设计提供了试验依据.     

集料弹性模量的测试和应用

根据二相复合材料理论，通过测试水泥石、砂浆、混凝土的弹性模量，测出集料在砂浆、混凝土中的实际弹性模量值，并就它在砂浆和混凝土弹性模量中的应用作了分析和研究。     

大体积混凝土热膨胀系数反演分析

混凝土的热膨胀系数是大体积混凝土的温度应力仿真计算中的一个重要参数.现结合某建设中的特高拱坝,利用埋设在混凝土内的无应力计测值和相对应的温度值,采用最小二乘法进行混凝土热膨胀系数反演分析.分别选取中期冷却、二期冷却的典型降温过程和一期冷却的典型降温过程中无应力计测值和相应的温度测值进行热膨胀系数反演.分析结果表明,由于该特高拱坝的自生体积变形需要较长时间才能稳定,不宜采用一期冷却的降温过程来反演混凝土的热膨胀系数,而应采用中期冷却、二期冷却的典型降温过程来进行反演.所得参数对大坝混凝土的温度应力仿真计算具有一定参考价值.     

微构件弹性模量悬臂梁法测量的模糊建模及分析

在介绍悬臂梁法测量微构件弹性模量原理的基础上，分析了测量和评价过程的主要不确定因素，将模糊数学方法引入弹性模量的评价过程．在常规模型中，给予有关参数一定的变动范围，以隶属函数表示其取值分布情况，建立了基于模糊集的评价模型．其中，悬臂梁试件的刚度系数由载荷一有效挠度曲线经模糊加权线性回归拟合获得，其几何尺寸考虑为正态分布模糊数，利用水平截集概念转化为普通集规划问题求解．对单晶硅(100)悬臂梁试件的实验数据进行了计算，得到不同置信水平下的弹性模量评价区间．研究结果表明，带有模糊参数的弹性模量评价模型能适当吸收一些不确定因素，同时由于考虑了测量中多种因素的影响，评价结果与实际情况符合较好，因此更具有参考价值．