孙景
,
韩学
,
田飞
,
王洪礼
材料导报
无机杂化纳米晶是2种或多种无机材料纳米晶通过界面外延而获得的纳米系统.综述了无机杂化纳米晶研究的国内外最新发展,重点讨论了现有各制备方法的关键控制因素以及组元间的作用机制对产物性能的影响,展望了该领域今后的研究方向.
关键词:
杂化纳米晶
,
组元
,
非均匀形核
,
功能
,
表面活性剂
宋粉红
,
刘朝
,
刘娟芳
,
解辉
,
张智
工程热物理学报
本文采用分子动力学方法对水蒸气在纳米硅固体颗粒上的异质核化过程进行了研究.氩原子作为载气,与水蒸气进行热量交换,带走水蒸气核化释放的热量;模拟系综初始温度为450 K,载气温度恒定为200 K.结果表明,核化初期小团簇由几个水分子组成,然后小团簇聚并形成大团簇,核化在纳米固体颗粒上的团簇为最大团簇.通过对比发现,异质核化系综内纳米固体颗粒能够促使核化发生,异质核化温度为360 K,高于353 K的均质核化温度.根据团簇分析,在同等条件下水蒸气异质核化率与均质核化率数量级相同,比理论预测值低一个数量级.
关键词:
异质核化
,
团簇
,
核化率
,
分子动力学
宋粉红
,
刘朝
,
李勇
,
雷广平
工程热物理学报
本文采用分子动力学模拟的方法对电场作用下水蒸气在纳米硅固体颗粒上的异质核化过程进行了研究.氩原子作为载气,与水蒸气进行能量交换带走水蒸气核化释放的热量.模拟系综初始温度为450 K,系综达到平衡后,载气温度标定为200 K,同时对系综施加一定强度的电场.研究结果表明,电场作用下的核化团簇沿电场方向被拉伸,增加团簇与水蒸气的接触面积,促进核化.随着电场强度的增加,核化平衡温度增加;根据团簇分析表明水蒸气的核化率随电场强度的增加而线性增加.
关键词:
异质核化
,
电场
,
团簇
,
氢键
崔毓仁
,
钟朝位
,
袁颖
材料开发与应用
采用DSC技术,研究不同热压温度制备的PTFE/SiO2复合材料以及纳米SiO2部分取代微米SiO2的PTFE/SiO2复合材料的非等温结晶行为.DSC分析表明热压温度高于370℃时,PTFE分子聚合度下降,晶态PTFE微观形貌发生改变,其性能恶化.对复合材料非等温结晶DSC曲线应用Avrami方程分析发现,结晶过程包含了均相成核和异相成核两种成核机理.纳米SiO2取代部分微米SiO2量小于0.25％时,对PTFE成核作用有一定提升,当取代量大于0.25％时,由于偶联剂用量一定,造成SiO2颗粒团聚以及与PTFE界面相容性变差,成核效果不明显.
关键词:
DSC
,
结晶度
,
热压温度
,
Avrami方程
,
异相成核
徐威
,
兰忠
,
彭本利
,
温荣福
,
马学虎
工程热物理学报
将瞬态团簇尺寸分布模型引入蒸汽冷凝体系,通过求解描述团簇增长的动力学方程,模拟研究了特定冷凝条件下团簇及微小液滴尺寸分布的演化特征.模型结果表明,核化过程中,团簇/微液滴尺寸分布迅速从单调递减式分布转变为近似正态分布特征.随着时间延长,尺寸分布的峰值向团簇/微液滴尺寸增加的方向移动.在壁面冷凝过程中,核化生成的最小液滴也具有一定分布,进一步完善了经典冷凝理论中对初始冷凝过程液滴分布和演化过程的描述.同时模拟结果与文献报道的微米级液滴生长演化趋势相似,表明较大尺寸液滴分布特征是核化阶段团簇/微液滴尺寸分布特征进一步演化的结果,揭示了冷凝过程液滴尺寸分布演化的微观物理本质.
关键词:
非均相核化
,
团簇
,
微液滴
,
瞬态尺寸分布
章月芳
,
杨晋涛
,
黄凌琪
,
陈枫
,
范萍
,
钟明强
高分子材料科学与工程
采用水热法合成纤维状的SBA-15型介孔二氧化硅粒子,并对其表面和孔道改性用于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的超临界二氧化碳发泡,研究了其在聚合物发泡中的异相成核作用.结果表明,该介孔粒子在PMMA发泡过程能够起到一定的异相成核作用,有助于提高泡孔密度,降低泡孔尺寸.该异相成核作用在发泡温度和压力较低时更加明显.同时介孔粒子的表面特性对成核作用有很大的影响,与KH550改性的粒子相比,含氟硅烷改性的粒子具有较高的成核效率.考察发泡复合材料的力学性能发现其拉伸模量较纯聚合物发泡材料有所提高,但提高幅度与未发泡比相差不大.
关键词:
介孔二氧化硅粒子
,
聚甲基丙烯酸甲酯
,
超临界二氧化碳发泡
,
异相成核
彭晓东
,
李俊辰
,
谢苏云
,
魏国斌
,
杨艳
稀有金属材料与工程
通过OM金相显微镜,SEM扫描电镜和XRD等手段研究了不同状态(铸态,挤压态,固溶态)Mg-5Sr-10Y中间合金的组织及其对AZ31组织细化效果.研究结果表明:所有的Mg-5Sr-10Y中间合金均由α-Mg,Mg17Sr2和Mg24Y5相组成,但是α相的形貌以及第二相的尺寸,数量和形态却各不相同,并最终导致对AZ31晶粒细化效果的不同;各种不同状态的中间合金均能有效细化AZ31镁合金,但细化效果却不同,挤压态中间合金对AZ31细化效果最好,其次是铸态,最后是固溶态;不同的细化效果主要与非均质形核和成分过冷有关,而与遗传效应无关.
关键词:
中间合金
,
AZ31镁合金
,
非均质形核
,
成份过冷
宋粉红
,
刘朝
,
解辉
工程热物理学报
建立了一个分子动力学研究蒸汽异质核化的模型,对氩蒸汽异质核化进行MD模拟研究。氩蒸气的初始温度为300 K,冷却终温为80 K,冷却速率为0.0002 m/s。异质核化成核现象表明核化均以固体颗粒为核化中心,核化温度高于均质核化。同时统计了不同氩蒸汽粒子数异质核化的核化团簇的密度、法向压力、切向压力分布,计算团簇的表面张力。异质核化与均质核化的对比表明,均质核化核化中心随机,异质核化以固体颗粒为核化中心;均质核化团簇液相密度分布均匀,异质核化中心固体颗粒处密度高于液相均匀密度,固体颗粒处的液体粒子呈现类固体结构。
关键词:
异质核化
,
均质核化
,
团簇
,
分子动力学
王顺成
,
徐静
,
王海艳
,
郑开宏
,
戚文军
材料导报
分别采用Al-5Ti-1B、Al-10Ti、Al-4B合金和TiB2粉末对纯铝进行细化实验,比较了TiAl3、TiB2和AlB2对纯铝的晶粒细化作用,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜研究了Al-5Ti-1B合金的晶粒细化机理.结果表明,TiAl3是铝晶粒的有效异质形核相,但Al-5Ti-1B合金中的TiAl3因在铝熔体中会熔化而不是铝晶粒的直接形核相.单独的AlB2和TiB2都不是铝晶粒的有效异质形核相,但TiB2通过表面包覆TiAl3后可成为铝晶粒的有效异质形核相.Al-5Ti-1B合金的晶粒细化机理为TiAl3熔解于铝熔体中释放Ti原子,部分Ti原子通过浓度起伏形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变形成α-Al晶粒直接起到晶粒细化作用;部分Ti原子在TiB2表面偏聚形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变形成α-Al晶粒起到晶粒细化作用.
关键词:
晶粒细化剂
,
Al-5Ti-1B合金
,
异质形核
,
细化机理
石国梁
,
张丁非
,
赵霞兵
,
张奎
,
李兴刚
,
李永军
,
马鸣龙
稀有金属材料与工程
通过透射电子显微技术(TEM)研究了Mg-6 wt％Zn-1 wt％Mn (ZM61)合金在单级和双级时效过程中过渡相β1'和β2'的演变规律以及β1'杆状相在α-Mn颗粒上异质形核的原因.ZM61合金在不同温度的硬化曲线(130、160、180、200、230℃)均表明:与单级时效相比,双级时效的硬化效果更好同时硬化速率更快.由于β1'杆状相的表面能和形核能垒均小于β2'盘状相,因此,峰时效之前主要发生β1'杆状相的快速形核和伸长;β1'杆状相体积分数的增加在带来硬度增加的同时也提升了体系的应变能,β2'盘状相取代β1'杆状相可以释放这一累积的应变能,因而过时效阶段主要发生β2'盘状相对β1'杆状相的逐步取代.ZM61合金在预时效后(90℃/24 h),组织中存在高弥散度的G.P.区(～10 nm),它们可以作为第二级时效过程中β1'杆状相的形核核心,从而大幅提升了杆状相的弥散度.由于β1杆状相在α-Mn颗粒上异质形核可以形成β1'/α-Mn共格界面,取代之前的非共格的α-Mn/α-Mg界面,从而有效降低了体系的界面能,因此时效态组织中普遍存在β1'杆状相在α-Mn颗粒上异质形核的现象.
关键词:
ZM61镁合金
,
析出相演变
,
双级时效
,
α-Mn
,
异质形核
