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双钙钛矿Y2MnCrO6中的掺杂效应研究

双钙钛矿Y2MnCrO6中的掺杂效应研究

作者：张忠峰中国科学技术大学

学位级别：硕士

近年来,具有钙钛矿结构的过渡金属AB03氧化物表现出各种奇异的物理性质,例如超导电性,庞磁电阻效应,金属绝缘体转变,铁电性和多铁性等,成为凝聚态物理和材料科学工作者的研究热点之一。作为钙钛矿氧化物中的独特一族,双钙钛矿氧化物(A2B... 详细信息

近年来,具有钙钛矿结构的过渡金属AB03氧化物表现出各种奇异的物理性质,例如超导电性,庞磁电阻效应,金属绝缘体转变,铁电性和多铁性等,成为凝聚态物理和材料科学工作者的研究热点之一。作为钙钛矿氧化物中的独特一族,双钙钛矿氧化物(A2BB'O6)由于A、B/B位能提供非常丰富的阳离子变换组合,有着丰富的物理内涵,其电磁性质表现出复杂多样的特点(如电荷有序、磁有序、磁晶各向异性、自旋玻璃态等),具有非常重要的学术研究价值和广阔的应用前景。具有B位层状有序的双钙钛矿Y2MnCrO6因表现出多铁性和亚铁磁性,正逐渐受到人们的重视。本文中我们分别对Y2MnCrO6的A、B/B位进行了掺杂,合成了Y2-2yLa2yMnCrO6、Y2-2yBi2yMnCrO6、Y2Mn1-yGayCrO6三个双钙钛矿氧化物体系,并主要研究了Y2-2yLa2yMnCrO6和Y2Mn1-yGayCrO6的结构和磁性,并初步探究了Y2-2yBi2yMnCrO6的制备工艺。本论文共分为五章,各章主要内容如下：第一章,我们首先简单介绍了钙钛矿锰氧化物的研究历史,接着对钙钛矿锰氧化物的晶体结构、超交换作用、双交换作用、Jahn-Teller效应、磁有序结构、有序效应等物理性质做了简要介绍,然后介绍了双钙钛矿的A2BB'O6氧化物的结构特点和磁电性质,并分别介绍了A、B/B’位掺杂对双钙钛矿的A2BB'O6氧化物磁电性质的影响,最后简要介绍了双钙钛矿Y2MnCrO6的相关性质。第二章,首先介绍了本文中所用到的多晶陶瓷样品的制备方法,然后介绍了分析材料晶体结构的方法,主要介绍了多晶粉末X射线衍射的有关原理,同时对Rietveld精修和GSAS软件使用进行了简要介绍。最后对样品磁性测量使用的PPMS选件振动样品磁强计(VSM)和自制变温电阻测试系统的相关原理和使用方法进行了说明。第三章,首先对Y2-2yLa2yMnCrO6(0≤y≤0.9)系列多晶样品的晶体结构进行了详细的分析,样品的XRD谱精修结果表明,低掺杂时(y≤0.3),随着La掺杂量的增加,A位阳离子半径逐渐增大,样品的结构各向异性减小,体系的B位层状有序有被抑制的趋势。并且变温磁化曲线给出低掺杂样品在75K以下表现出与Y2MnCrO6类似的亚铁磁态。当掺杂量为0.9时,样品的磁转变温度变为120K左右。而掺杂量在0.4-0.8之间时,样品呈现低掺和高掺双相共存。样品低掺杂时的高温顺磁Curie-Weiss行为表明,随着La离子掺入, Cr3+次格子之间的反铁磁耦合作用得到加强,这对于体系的亚铁磁性来说是一个不利因素。该系列样品的电输运性质表现出热激活模型决定的绝缘体行为,并且激活能随着掺杂量如≤0.3)的增加明显减少。这些结果表明,随着A为离子半径的增加,Y2MnCrO6氧化物中的亚铁磁性和B位有序是有被抑制的倾向。另外,对Y2-2yBi2yMnCrO6(0-0.5,0.7)系列样品的固相反应法制备工艺进行了探究,发现当Bi的掺杂量较低时,烧结温度对样品成相影响不大,而当Bi掺杂量变高时,烧结温度越高,样品结晶质量越差。并且随着Bi的掺杂量增加,样品的成相所需烧结温度逐渐降低。第四章,用非磁性Ga3+部分替换了Y2MnCrO6中的Mn3+,获得了Y2Mn1-yGayCrO6(y=0,0.2,0.4,0.6)系列多晶样品,通过粉末X射线衍射和磁性测量初步研究了Ga3+对其结构和磁性的影响。体系的晶体结构分析表明,当Ga的掺杂量y在0～0.6变化时,该系列样品的晶体结构基本没有变化,具有和Y2MnCrO6母化合物相似的单斜结构。对体系的磁性质研究表明,Ga掺杂样品在低温下仍为亚铁磁态,并且随着Ga掺杂量的增加,其磁晶各向异性减少,样品中的磁性离子数目相应的减少,磁相互作用也发生了相应的改变。第五章,对全文进行了总结,并提出了进一步研究的设想。

关键词：锰氧化物亚铁磁性双钙钛矿结构离子有序晶体结构 A位离子半径

高校后勤社会化背景下的学生公寓教育管理研究

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高校后勤社会化背景下的学生公寓教育管理研究

作者：张忠峰东北大学

学位级别：硕士

学分制管理的推广淡化了班级的概念,也弱化了原来以班级为单位的学生管理。由于寝室内学生相对集中、稳定,并且根据有关统计,大学生在寝室内所占的时间,占到他们在校时间的1／3左右。因此,学生公寓不但是大学生生活、学习的主要场所,更... 详细信息

学分制管理的推广淡化了班级的概念,也弱化了原来以班级为单位的学生管理。由于寝室内学生相对集中、稳定,并且根据有关统计,大学生在寝室内所占的时间,占到他们在校时间的1／3左右。因此,学生公寓不但是大学生生活、学习的主要场所,更是课堂之外进行学生思想政治教育和行为教育的重要阵地。加强大学生公寓建设,全面提高大学生的综合素质是现代教育发展的客观要求。在高校后勤社会化改革的背景下,我国高校学生公寓管理主体呈现多元化态势,学生的维权意识和主体意识也在增强,同时学生公寓也逐渐成为学生思想政治教育工作的新阵地。在此背景下,如何改进和加强学生公寓管理,是摆在学校管理者面前急需探讨、实践的新课题。本文首先探讨了目前我国高校学生公寓在教育管理方面存在的诸多问题：过于强调对“物”的管理,弱化人文关怀;思想政治教育功能弱化;管理方式陈旧;管理效果评价单一。然后则分别从管理理念、管理队伍、基础设施及学生本人这四方面进行了原因分析。最后,针对问题及成因提出了详细对策：转变思想观念、充分认识高校学生公寓教育管理的重要性;构建科学的高校公寓教育管理体制;加强和完善高校学生公寓管理服务队伍建设;多渠道加强高校学生公寓的思想政治教育工作;增强高校学生自我教育和自我管理的意识和能力。并在对策中尤其注重突出“以人为本”的指导思想。

关键词：高校后勤社会化学生公寓教育管理

低剂量电子束辐照聚乙烯的流动特性和力学行为

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低剂量电子束辐照聚乙烯的流动特性和力学行为

作者：张忠峰北京化工大学

学位级别：硕士

聚乙烯分子链交联可以提高其机械强度,拓宽其应用范围。高剂量辐照会产生高交联度,可以显著提升聚乙烯机械强度,但丧失了回收再生产的可能性;而低剂量辐照在提升聚乙烯性能的同时保留了其回收再生产性能。不同种类的聚乙烯因其分子结构... 详细信息

聚乙烯分子链交联可以提高其机械强度,拓宽其应用范围。高剂量辐照会产生高交联度,可以显著提升聚乙烯机械强度,但丧失了回收再生产的可能性;而低剂量辐照在提升聚乙烯性能的同时保留了其回收再生产性能。不同种类的聚乙烯因其分子结构的不同,低剂量电子束辐照对其流动特性和力学行为的影响规律不同。本文详细总结了低能量电子束对不同种类聚乙烯性能的影响。论文主要工作及结果如下:(1)分析了低剂量辐照对线性低密度聚乙烯(LLDPE)的影响。通过红外光谱图和偏光显微镜测试结果得出,在辐照剂量为5KGy时,LLDPE粒料以长链支化为主,短支链增多,晶体颗粒细小,随着辐照剂量的增加,LLDPE粒料以辐照交联为主,甲基含量减少,长链增多,晶体结构逐渐形成网状结构;通过毛细管流变测试得出,确实可以提高LLDPE的熔体强度,辐照剂量为10KGy和15KGy时,挤出物料表面的鲨鱼皮波纹减轻甚至消失,并且有挤出涨大现象,但随着辐照剂量的增加,LLDPE的剪切粘度上升,流变性能下降;通过拉伸测试结果得出,LLDPE的拉伸强度随着辐照剂量的提升而上升,屈服强度也随辐照剂量的提升而上升,断裂伸长率的变化规律存在转折,随着辐照剂量的提高,先上升后下降,通过冲击测试得出,LLDPE的冲击强度随着辐照剂量的提高而上升;通过DSC和XRD测试得出,LLDPE的结晶度X。随辐照剂量的增加先升高后降低;通过TGA测试得出,长链支化会降低LLDPE的热分解温度,微交联含量短峰增加提高了 LLDPE的热分解温度;通过TMA测试结果得出,随着微含量的增加,LLDPE的粘流化转变温度及热变形程度提高。(2)分析了低剂量辐照对低密度聚乙烯(LDPE)性能影响。通过红外光谱测试结果得出,低剂量辐照对LDPE的分子结构及分子量分布影响不大,LDPE本身含有大量的长支链和短支链结构,使其更容易发生交联;通过毛细管流变得出,低剂量辐照使LDPE的剪切粘度上升,流动性变差。通过力学测试得出,随着辐照剂量的增加,LDPE的拉伸强度和屈服强度升高,韧性降低,冲击强度提升幅度极小;通过DSC测试结果得出,低剂量辐照可以促进LDPE的结晶,但影响规律性不强;通过TGA测试得出,微交联会提升LDPE的热分解温度;通过TMA测试结果得出,随着微含量的增加,LLDPE的粘流化转变温度及热变形程度提高。低剂量辐照对中密度聚乙烯(MDPE)性能影响的规律与LDPE类似,随着辐照剂量的增加,微交联含量增加,MDPE的剪切粘度升高,毛细管流变性能变差,并且断裂伸长率减小;不同的是MDPE的冲击强度提高,而拉伸强度和屈服强度几乎不变。(3)分析了低剂量辐照对高密度聚乙烯(HDPE)性能的影响。通过红光谱测试结果得出,存在两次不同的长链支化,辐照剂量为5KGy时,HDPE长链支化形成的长支链较多,随着辐照剂量的增加,长链第二次支化,形成的短支链较多。长短支链的形成和微交联的产生共同影响HDPE的流变力学性能;通过毛细管流变测试结果得出,随着辐照剂量的提升,剪切粘度升高,HDPE的流动性变差,出现熔体破裂现象;通过拉伸测试得出,HDPE的拉伸强度和屈服强度随辐照剂量的提高呈现出三种变化,小于15KGy时,几乎保持不变,15KGy-40KGy时,呈现上升趋势,超过40KGy后,呈现下降趋势,断裂伸长率随辐照剂量的提高而降低,通过冲击测试,表明HDPE的冲击强度随辐照剂量的提高先上升后降低,在辐照剂量为10-15KGy时达到峰值;通过DSC测试结果得出,HDPE8007的结晶性能随辐照剂量增加的变化规律也比较复杂,在5KGy和40KGy分别达到峰值;通过TGA测试得出,长链支化会降低LLDPE的热分解温度,微交联含量短峰增加提高了 HDPE的热分解温度;通过TMA测试结果得出,随着微含量的增加,HDPE的粘流化转变温度及热变形程度提高。低剂量辐照对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)影响效果与HDPE类似,使UHMWPE的剪切粘度升高,毛细管流变性能变差,但在辐照剂量低于20KGy时,UHMWPE的熔体强度提高。(4)分析低剂量辐照对LDPE/POE和HDPE/POE共混增韧的影响。10wt%的POE 对LDPE和HDPE共混增韧的研究发现,相比于LDPE和HDPE,未辐照LDPE/POE和HDPE/POE的拉伸强度有不同程度的降低,断裂伸长率有不同程度的增加;经过电子束辐照之后,LDPE/POE和HDPE/POE表现出不同的变化规律,LDPE/POE断裂伸长率下降曲线与LDPE相似,几乎平行,HDPE/POE的断裂伸长率呈断崖式下降,POE增韧效果几乎没有。

关键词：低剂量电子束辐照聚乙烯支化交联增韧

铝合金大变形曲面件多道次设计及其多点成形模拟研究

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铝合金大变形曲面件多道次设计及其多点成形模拟研究

作者：张忠峰吉林大学

学位级别：硕士

金属的板材成形在航天、汽车、船舶制造领域有着广泛的应用。三维曲面零件的成形主要是依赖整体模具冲压完成,伴随着产品发展转向多样化和小批量生产,整体模具的设计周期长、制造成本高、通用性差的缺点日益凸显,针对此问题,多点成形工... 详细信息

金属的板材成形在航天、汽车、船舶制造领域有着广泛的应用。三维曲面零件的成形主要是依赖整体模具冲压完成,伴随着产品发展转向多样化和小批量生产,整体模具的设计周期长、制造成本高、通用性差的缺点日益凸显,针对此问题,多点成形工艺优势明显。多点成形运用离散化思维使用相互独立、高度可调的基本体冲头点阵替代整体模具,在计算机系统的控制下调整冲头高度,得到由冲头包络面组成的成形面。与传统的整体模具相比,多点成形设备成形面可调,通用性好,节省了大量的时间和物质成本,目前已经应用到多个工程领域。本文对比了薄板成形常用的整体模具冲压成形和多点成形方法,分析了两种成形方法应用的范围和各自的优势。基于金属材料的塑性成形理论和有限元理论,建立了板料多点成形有限元分析模型,包括几何模型建立、材料模型选取、边界条件的设定、单元类型的选择和网格的划分,阐述了回弹计算方法和多道次多点成形的建模方法。本文以大变形双曲构件为研究对象,针对其回弹严重、成形困难的问题,给予回弹补偿并应用多道次成形工艺。对目标零件进行一、二、三、四道次多点成形数值模拟,对比零件在不同成形路径下多道次多点成形的质量和精度,找到目标零件的最佳成形路径。详细分析了四道次成形零件的成形质量和回弹规律,通过实验验证了四道次成形能够有效抑制起皱、回弹,获得成形质量较高的双曲曲率曲面构件。以大变形双曲构件为研究对象,设计了三条四道次多点成形路径,成形路径依次符合dy/dx=0、dy/dx>0、dy/dx<0的三种成形路径函数分别是线性函数、指数函数、对数函数。通过有限元数值模拟对双曲构件沿三条路径的多道次多点成形过程进行了仿真,分析了三条路径成形曲面零件的质量和精度,结果表明:对数路径成形零件的成形质量最好,应力分布最均匀,回弹得到了良好的控制,成形精度高。

关键词：多点成形多道次成形数值模拟双曲率变曲率成形路径

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试论夏季树木移植技术

试论夏季树木移植技术

作者：张忠峰山东农业大学

学位级别：硕士

随着我国城市化进程的不断加速,城市品位不断提升,人们对所居住的环境要求也越来越高。于是,园林绿化作为改善城市环境的有效手段,在我国城乡建设中的地位不断加强,而且逐渐成为热潮。园林绿化的脚步越来越快,不少重大工程都要求在特定... 详细信息

随着我国城市化进程的不断加速,城市品位不断提升,人们对所居住的环境要求也越来越高。于是,园林绿化作为改善城市环境的有效手段,在我国城乡建设中的地位不断加强,而且逐渐成为热潮。园林绿化的脚步越来越快,不少重大工程都要求在特定的时间内完成,而此时早已错过了树木移植的最佳时期。因此,夏季树木移植的成败成为制约城市绿化发展的重要因素之一。由于夏季树木移植技术的应用,绿化施工工期的选择不再受季节的影响,根据需要自主选择绿化工程工期。这不仅提高了工程质量,而且缩短了树木恢复绿色的时间。探讨夏季树木移植的保活技术,最大限度提高新植苗木的成活率和移植树木质量,避免因树木死亡造成资源和人财物力的浪费,成为了新形势下广大园林科技工作者面临的重要课题,具有深远的现实意义和重要的理论意义。本研究目的旨在提高夏季树木移植成活率,减少资源浪费,充分发挥树木的生态功效。夏季树木移植与其他季节树木移植在施工操作上有很多共同之处。不同点是,春季、秋季、冬季移植的树木本身的生命活动较缓慢,树木对立地环境的依赖性相对也较弱。夏季树木栽植,树木恰逢生命活动旺盛时期,对立地环境的依赖性强,与外界的物质交换也比较频繁,此时虽是树木生长的“盛”期,却是移植的“衰”期,季节的生境因素对夏季移植的树木成活率影响较大,因此对移植过程中的技术要求更为严格。本文全面总结了国内外夏季树木移植的研究成果和失败的教训,深入分析了树木移植成活的原理。在树木移植的理论指导下进行了多年的夏季树木移植的实践。其中,2013年夏季在肥城市道路上共移植树木13433株,成活苗木为12168株,成活率为90.6%。本文对夏季树木移植成活率较高的原因按着起苗、运输、栽植以及栽后管理等环节进行了系统的总结和概括,并对提高夏季树木移植的成活率提出了相应的技术措施及建议。这对绿化行业具有一定的借鉴和启示作用,具有重要的现实意义。

关键词：夏季树木移植移植技术成活率

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四线切分轧制常见工艺问题及解决措施

轧钢 2010年第1期27卷 63-65页

作者：张忠峰山东石横特钢集团有限公司山东肥城271612

针对Φ12mm热轧带肋钢筋四线切分生产工艺开发以来遇到的切分道次顶出口、成品道次顶出口、各线轧件尺寸不一致的问题,分析了其形成原因,提出了改进轧辊材质、提高轧辊加工精度、提高导卫安装精度等技术措施,实现了四线切分轧制的稳产... 详细信息

针对Φ12mm热轧带肋钢筋四线切分生产工艺开发以来遇到的切分道次顶出口、成品道次顶出口、各线轧件尺寸不一致的问题,分析了其形成原因,提出了改进轧辊材质、提高轧辊加工精度、提高导卫安装精度等技术措施,实现了四线切分轧制的稳产、高产。

关键词：四线切分轧制故障操作措施

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基于粒子群优化的高超声速飞行器航迹规划

系统仿真学报 2009年第8期21卷 2428-2431页

作者：张忠峰高云峰宝音贺西清华大学航天航空学院北京100084 太原卫星发射中心太原030027

提出了一种基于粒子群优化算法的高超声速飞行器航迹规划方法并进行了仿真验证。首先计算了高超声速飞行器的最小转弯半径,然后建立威胁模型,将威胁模型投影到赤道平面内,利用一个有限项的多项式函数来逼近实际航迹在赤道平面内的投影,... 详细信息

提出了一种基于粒子群优化算法的高超声速飞行器航迹规划方法并进行了仿真验证。首先计算了高超声速飞行器的最小转弯半径,然后建立威胁模型,将威胁模型投影到赤道平面内,利用一个有限项的多项式函数来逼近实际航迹在赤道平面内的投影,使航迹规划问题简化为在一个多项式系数空间中的搜索寻优问题。利用粒子群优化算法,鉴于高超声速飞行器特点,规划得到赤道平面内的航迹,根据对应关系,最后得到实际航迹。仿真结果表明,生成的航迹自动避开了威胁。

关键词：高超声速最小转弯半径航迹规划航迹投影粒子群优化

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蓄热式燃烧技术在石特加热炉的应用与改进

轧钢 2011年第5期28卷 70-72页

作者：王安龙张忠峰山东石横特钢集团有限公司轧钢厂山东泰安271612

介绍了石特棒材线双蓄热步进梁式加热炉的工艺条件、技术参数、蓄热式烧嘴和换向阀的特点,并针对该加热炉存在的蓄热能力不足、蓄热体寿命短、加热质量下降、换向阀故障率高而寿命短、煤气消耗上升等问题,通过增大蓄热体换热面积、将原... 详细信息

介绍了石特棒材线双蓄热步进梁式加热炉的工艺条件、技术参数、蓄热式烧嘴和换向阀的特点,并针对该加热炉存在的蓄热能力不足、蓄热体寿命短、加热质量下降、换向阀故障率高而寿命短、煤气消耗上升等问题,通过增大蓄热体换热面积、将原有烧嘴的扁缝式喷口砖改为多孔射流板、将原旋瓣式三通阀改为直通双关式三通阀、改进加热炉燃烧自动控制系统,使加热能力由改造前的110t/h提高至150t/h,蓄热体寿命由8个月提高到15个月,换向阀的换向周期由60s延长到100s以上,使用寿命由1年延长到3年以上,且改善了加热质量,提高了加热炉的安全性。

关键词：蓄热式加热炉烧嘴换向阀燃烧控制系统

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高超声速飞行器周期巡航条件的确定

力学与实践 2009年第1期31卷 16-19页

作者：张忠峰高云峰宝音贺西清华大学工程力学系北京100084 太原卫星发射中心太原030027

针对不同已知条件,分别用Newton-Raphson迭代法和遗传算法确定了高超声速飞行器周期巡航的条件.并且用胞映射法计算得到周期巡航不动点的吸引域.结果表明,只要满足特定条件,高超声速飞行器就可实现周期巡航,且巡航初始值可在较大的范围... 详细信息

针对不同已知条件,分别用Newton-Raphson迭代法和遗传算法确定了高超声速飞行器周期巡航的条件.并且用胞映射法计算得到周期巡航不动点的吸引域.结果表明,只要满足特定条件,高超声速飞行器就可实现周期巡航,且巡航初始值可在较大的范围内进行选择.

关键词：周期巡航不动点胞映射吸引域