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扩散蠕变理论的基础问题研究

陈永翀

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.02.001

Nabarro-Herring蠕变模型一直被认为是解释合金高温扩散蠕变的经典理论模型.然而,在20世纪末,Ruano等在分析当时几乎所有已知合金高温低应力条件下的蠕变试验数据后发现,按Nabarro-Herring扩散蠕变模型计算的蠕变速率数据与实验结果吻合度都很不理想,有的甚至相差1×103倍.研究认为,由于Nabarro-Herring扩散蠕变模型仅仅考虑了几乎不可能存在的空位扩散流,忽略了不均匀力化学势场导致的原子扩散流,因此在定量处理多晶材料的高温低应力蠕变数据时有很大偏差.在高温低应力条件下,由于位错、晶界等非平衡缺陷的存在,实际晶体材料中原子的力化学势并非处处相等,因此导致原子扩散流的产生,材料发生扩散蠕变.多晶材料高温低应力条件下的扩散蠕变可以认为是静水应力作用下的体积蠕变和非静水应力作用下的形状蠕变的叠加.本研究将重新审视Nabarro-Herring扩散蠕变模型的理论基础,初步建立能够合理解释多晶材料高温蠕变时晶界形成无沉淀区的定性模型,为有关问题的解决提供新的思路.

关键词: 晶体材料 , 扩散蠕变 , 无沉淀区 , 力化学势 , 理论模型

Mo-Si-C系金属间化合物Mo5Si3C Gibbs生成自由能估算

甘国友 , 孙加林 , 陈敬超 , 陈永翀

稀有金属材料与工程

根据最小自由能原理和向下凸曲面性质推导出估算三元系和二元系金属间化合物热力学数据的判断式，并以Mo-Si-C三元系为例，估算了三元相T(Mo5Si3C)的Gibbs生成自由能。

关键词: Mo-Si-C三元系 Mo5Si3C Gibbs生成自由能

固体中的扩散应力研究

陈永翀

金属学报

固体中原子的互扩散行为导致的应力应变现象越来越受到人们的重视。这种扩散应力不仅可以引起材料的宏观变形，而且可能使材料内部形成特殊的微观组织。本论文系统地阐述了固体中原子扩散与应力之间的相互作用问题，区别了应力扩散与扩散应力的概念，并通过流点体积生长率的推导，建立了互扩散区域内流点应力应变与原子扩散流之间的变量关系，提出描述固态互扩散区域内扩散应力与应变的一般理论。在此基础上，作者分析了固态反应周期层片型结构的形成机理和薄片扩散偶的扩散弯曲问题，并提供相应的理论解释。

关键词: 扩散偶 , interdiffusion growth , periodic-layered structure , diffusion-induced stresses

固态反应周期层片型结构分析

陈永翀 , 其鲁 , 张永刚 , 陈昌麒

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.03.003

Osinski等人在1982年发现的固态反应周期层片型结构至今仍然缺乏令人满意的理论描述.由于层片间存在相互吻合的形貌特征,因此该结构的形成被认为与固态反应过程中产生的扩散应力有关.高倍扫描背反射电子像显示,周期出现的层片不是单相的,而是由双相构成,层片中簇状的、而非颗粒状的非扩散相连续分布在互扩散相内.实验证实了本文作者关于周期片层结构形成机理的界面力学失稳模型.

关键词: 固态反应 , 扩散应力 , 周期层片型结构

固体中的扩散应力研究

陈永翀 , 黎振华 , 其鲁 , 张永刚 , 陈昌麒

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.03.001

固体中原子的互扩散行为导致的扩散应力不仅可以引起材料的宏观变形,而且可能在材料内部形成特殊的微观组织.系统阐述了固体中原子扩散与应力之间的相互作用问题,区别了应力扩散与扩散应力的概念,并通过流点体积生长率的推导,建立了互扩散区域内流点应力、应变与原子扩散流之间的变量关系,提出描述固态互扩散区域内扩散应力与应变的一般理论.在此基础上,分析了固态反应周期层片型结构的形成机理和薄片扩散偶的扩散弯曲问题,并提供了相应的理论解释.

关键词: 扩散偶 , 扩散应力 , 互扩散生长 , 周期层片型结构

Zn/CuxTiy体系固态反应周期层片型结构研究

巩宇 , 陈永翀 , 刘丹丹 , 张艳萍 , CSERH(A)TICsaba , CSIKAttila

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00289

采用液接法制备Zn/CuxTiy扩散偶,利用SEM和EDS等对扩散偶在663 K保温不同时间后的反应区进行分析.结果表明,除Zn/CuTi2和Zn/CuTi体系以外,其它5个扩散反应体系能够形成周期层片型结构,分别是Zn/Cu9Ti,Zn/Cu4Ti,Zn/Cu7Ti3,Zn/Cu3Ti2,Zn/Cu4Ti3.Zn/CuTiy体系靠近反应区前沿的周期层片结构由单相CuZn2和双相CuZn2+TiZn3交替构成,而且周期层片型结构的层片厚度与CuxTiy合金的成分有关:CuxTiy合金中Cu原子含量越高,对应反应区的周期层片厚度越小.上述实验结果符合扩散应力模型的预测.

关键词: Zn/CuxTiy , 扩散偶 , 固态反应 , 周期层片结构 , 扩散应力

线状柔性锂电池的研究进展?

张艳萍 , 陈永翀 , 刘丹丹 , 康利斌 , 张萍

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.10.006

与块状、薄膜状、柱状或袋状的柔性电池相比，线状柔性电池的可弯曲性和可缠绕性，以及高能量密度和稳定的容量保持率，极大地方便了电路的设计，同时也改变了传统电池的电路供能方式，能够最大化地填充设备的多余空间。综述了国内外线状柔性锂电池的不同设计理念、制备方法及各自的优缺点，分析了目前制约线状柔性电池产业化的主要原因，并展望了其发展前景。

关键词: 柔性电池 , 纤维锂电池 , 可穿戴设备

半固态锂电池电极浆料导电性能的评价方法研究

冯彩梅 , 刘丹丹 , 陈永翀 , 杜军军 , 张萍

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.05.003

半固态锂电池是一种新型电化学储能技术,以电极浆料作为电化学反应的主体材料.电极浆料是将电极活性材料和导电剂分散于电解液中形成的固液混合体系,导电性能的优劣决定其是否能够实现良好的电化学性能.本论文以不同导电添加剂配比的磷酸铁锂电极浆料为研究对象,分别采用直流电导率仪、电化学阻抗谱测试以及固定频率交流电测试的方法进行电导率的测定,并与半电池在不同电流密度下的充放电性能进行了比较.研究认为对电极浆料进行电化学阻抗谱测试是有效的导电性能评价方法,但模型建立和数值模拟的过程较为复杂;通过电化学工作站对样品施加固定频率的交流电亦可得到相应的阻抗,测试结果稳定,操作简单高效,可用于对电极浆料导电性能的初步评价和比较.

关键词: 储能技术 , 半固态锂电池 , 电极浆料 , 导电性能 , 评价方法

《涂料及检测技术》（陈卫星、侯永刚、石玉编著）等

电镀与涂饰

关键词:

电子束辐照浓香型白酒催陈效果的研究

张苗苗 , 陆栋 , 曹国珍 , 刘敬 , 金文杰 , 王菊芳 , 李文建

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.31.02.218

以能量为1.5 MeV/u，剂量分别为500，750，1000，1250，1500 Gy的电子束对1，2，4，6，8年等5种年份浓香型白酒进行辐照处理；扫描各酒样200～400 nm波段的紫外光谱，根据紫外光谱图的差异，计算了280～300 nm波段的光谱曲线相似度，分析光谱曲线变化规律。结果表明，对于前4种白酒，对照样与辐照样光谱曲线相似度值越小，催陈效果越好；白酒存放时间越久，酒体风格转向老熟所需剂量越小，越容易达到最佳催陈效果；对于8年白酒，辐照剂量超过750 Gy后，白酒体系动态平衡被打破，各单体物质增加，出现返生现象。因此，电子束辐照技术对低年份浓香型白酒催陈效果显著，是一种先进、高效的催陈方法。

关键词: 白酒 , 电子束 , 紫外可见光谱 , 光谱曲线相似度 , 催陈效果