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本文对熔媒法人造金刚石的实验、观察和分析,包括熔媒金属(FC或m)、石墨(g)和金刚石(D)存在状态、结晶状况、微观结构和结构特征及其各自结果的分析讨论等研究作了报导.在此基础上对人造金刚石的合成机制作出有机统一整体的讨论如下:(1)形成D结晶基元相变必要条件的特征,可以认为在m熔化过程中发生的助熔激发效应.由于m的d带空穴同g的π-电子相互作用产生各种集团和原子,特别是具有近程有序与密排面结构的原子集团,从而形成一种具有适当尺寸和可变组元的类填隙式固溶体-复合原子集团;(2)形成D结晶基元相变充分条件的特征,可以认为在前述的复合原子集团中的密排面间隙部位发生m的催化激发效应.由于m的价电子处于激发态统计权重增高达到d3s或类sp3状态,诱发处于复合原子集团中类g原子集团实现sp2转移sp3状态.形成一种具有可变组分、不稳定的或部分稳定的类间隙相.这种间隙相式复合原子集团是相变的产物,也是在非平衡态下具有扩散性的主要结晶基底和结晶基元;(3)人造金刚石体系中m/g相互作用的必要和充分条件的特征可用它们的界面结合特征方程作判据来描述.这种判据取决于反映在它们表面和界面上几何结构、电子结构和尺寸等效应(与原子-分子层次结构及相互作用状态有关)的表面能、界面能和有效尺寸.所推导的方程对人造金刚石体系中相互作用,即熔媒激发复合效应的最适合状态提供重要的科学依据和有效技术途径.

关键词: 助熔-催化(熔媒)法 , 人造金刚石的合成机制 , 超高压高温技术 , 形成金刚石结晶基元的相变 , 熔媒激发复合效应 , 复合原子集团 , 非平衡态 , 界面结合特征方程

低压汽轮机三维叶栅通道内湿蒸汽两相流动的数值模拟与分析

巫志华 , 李亮 , 丰镇平

工程热物理学报

采用完全气体单相流动模型、实际气体平衡态凝结和非平衡态自发凝结三种不同的计算方法对某低压汽轮机静叶栅中三维湿蒸汽两相流动进行了模拟和分析.计算表明:三种模式计算结果有一定的差别;水滴的生长过程对出口气流角分布有一定的影响;非平衡态计算得到的出口湿度比平衡态计算结果略微小一些;进一步的分析表明在非平衡态计算中,进口水滴半径对出口湿度和出口水滴半径均有影响.

关键词: 平衡态 , 非平衡态 , 低压汽轮机 , 湿蒸汽

三维湿蒸汽流动快速准确数值模拟方法及应用

张冬阳 , 刘建军 , 蒋洪德

工程热物理学报

本文以解析化Wilson点参数和相对饱和湿度算法为基础,发展了三维粘性非平衡态湿蒸汽流动的快速准确数值模拟方法,模拟了一实际运行机组低压缸初始凝结级内的流动,分析了与非平衡态凝结相关的流动现象.该方法可成为汽轮机湿蒸汽级流动的分析和设计的先进和实用的平台.

关键词: 三维 , 湿蒸汽 , 非平衡态 , 快速准确 , 数值模拟

硅锗超晶格薄膜界面热传导的分子动力学模拟

李博翰 , 江建军 , 朱玲 , 彭盛华 , 卢芳南 , 郑洪伟 , 于洁 , 谢拾玉

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2007.03.020

采用非平衡态分子动力学方法(NEMD)对超晶格薄膜导热系数与界面晶格失配的关系进行了研究,并就晶格失配使导热系数产生极小值的原因进行了分析.模拟是在加温度梯度的系统中进行的,固定周期长度;其中采用热流修正,分层考虑的思想使系统稳定.模拟结果揭示了,当温度固定时,界面处晶格失配对超晶格薄膜热传导性能的下降有贡献.结果中也发现,当失配程度增大到一定值后,热传导系数出现极小值,经初步分析为声子传播模式不同引起.

关键词: 超晶格薄膜 , 导热系数 , 界面晶格失配 , 非平衡态 , 分子动力学

水分周期性作用下木材的动态吸着和干缩湿胀

杨甜甜 , 马尔妮

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.24.013

为了考察水分周期性作用下木材的动态吸着与干缩湿胀行为,将20 mm(T)×20 mm(R)×4 mm(L)和20 mm(T)×20 mm(R)×10 mm(L)的杨木(populus euramericana Cv)试材置于25℃,相对湿度在45%与75%之间正弦变化的环境中,分别在1、6和24 h 3个周期下测定了多个循环过程中试材含水率和弦、径向尺寸的变化情况。结果表明,试材的含水率及尺寸亦呈正弦变化趋势,但是二者在相位上均滞后于相对湿度的变化；随着周期的增加,含水率及尺寸的振幅有所增加,相位滞后有所下降,而试材厚度的增加具有相反的作用；在动态条件下,试材亦存在吸湿滞后和膨胀滞后,其水分吸着系数和湿度膨胀系数与周期正相关,与试材厚度负相关；前期研究基于针叶材提出的动态吸着模型,对于阔叶树种及不同的试材厚度,均获得了良好的模拟效果。

关键词: 木材 , 湿度循环 , 动态吸着 , 干缩湿胀 , 非平衡态

非平衡态辐射场能量状态参数的表征

陈则韶 , 胡芃 , 莫松平 , 王刚

工程热物理学报

本文提出了非平衡态辐射体系的热力学框架,以光子的能量、光子的有效能、光子的熵、光子的特征温度为基础,把辐射热力学体系分解为边界和辐射场进行描述,给出了非平衡态辐射场中辐射能状态参数的表征式,提出了表征任意指定照射窗口的照射辐射特征温度概念,结合照射辐射强度、照射辐射能量等效温度,表征了辐射场的能量强度、有效能和熵等热力学参数。

关键词: 辐射热力学 , 非平衡态 , 太阳能利用 , 有效能 , 熵