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Cu/Au纳米颗粒烧结熔合的分子动力学研究

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Cu/Au纳米颗粒烧结熔合的分子动力学研究

作者：张林星重庆大学

学位级别：硕士

随着科学与技术的迅猛发展,纳米材料以其优越的物理化学性能受到了人们密切的关注,其在航空航天和微电子制造等诸多领域都有广泛的应用。不同于宏观尺度的材料,纳米材料的比表面积极大,导致其具有奇异的物理化学性质。从热力学和动力学... 详细信息

随着科学与技术的迅猛发展,纳米材料以其优越的物理化学性能受到了人们密切的关注,其在航空航天和微电子制造等诸多领域都有广泛的应用。不同于宏观尺度的材料,纳米材料的比表面积极大,导致其具有奇异的物理化学性质。从热力学和动力学两个方面特别是从温度特性上探讨这个问题,对于纳米成核机制的理解和材料性能的提高有深远的意义。同时,通过微观结构和材料性质之间关系的研究,有助于材料热力学行为的多尺度和跨尺度研究。本文以Cu/Au纳米颗粒为主要研究对象,利用分子动力学方法研究其合金化行为,通过对弛豫稳定的“双球模型”结构施以一定的升温速率,分析了其纳米烧结过程中的各种热力学参数和物理特性的变化趋势,探究了材料相变过程和组织形貌变化,揭示了纳米材料合金化过程的微观相变机理和原子扩散机理。首先,分析了单质Cu的纳米烧结过程,比较了单晶/多晶Cu烧结过程当中各种物理特性的异同点,发现多晶Cu烧结体系中的熔化温度和开始烧结温度均明显小于单晶Cu烧结体系。然后,探析了Cu/Au的纳米烧结合金化过程,研究了整个体系RDF曲线随温度变化的趋势,还有收缩率和烧结颈部尺寸随温度变化的趋势。着重探讨了三种不同体系(单质Cu、单质Au、Cu/Au合金)的开始烧结温度及其背后的微观机理。同时,发现了由于纳米金和纳米铜熔点的差异所导致的金包裹铜的现象和纳米合金化有利于合金粒子相互扩散的机理。最后,发现了Cu/Au纳米烧结的开始烧结温度随着升温速率的降低而减小的规律。

关键词：纳米颗粒熔合分子动力学升温速率烧结颈部

基于静电纺有序纤维的湿度响应可调结构色的研究

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基于静电纺有序纤维的湿度响应可调结构色的研究

作者：张林星苏州大学

学位级别：硕士

结构色是由可见光与周期性亚微米结构之间的相互作用产生的,广泛存在于自然界中。与化学色相比,具有无污染、持久性、耐光性等优势,在防伪、传感等方面有巨大的应用价值。色度传感器,即将温度、湿度、pH、热等转化为可视的颜色变化,无... 详细信息

结构色是由可见光与周期性亚微米结构之间的相互作用产生的,广泛存在于自然界中。与化学色相比,具有无污染、持久性、耐光性等优势,在防伪、传感等方面有巨大的应用价值。色度传感器,即将温度、湿度、pH、热等转化为可视的颜色变化,无需外部电源和读出系统,可摆脱传统复杂、昂贵和庞大的设备限制。其中湿度响应材料具有条件温和、生物友好等的特点,具有广泛的应用范围。目前常规的基于光子晶体的湿度传感器主要利用蛋白石或反蛋白石结构材料与弹性体相结合的方式,通过湿度的影响改变结构的晶格间距或者折射率等因素达到改变颜色的目的,但两种结构均存在一定劣势。在蛋白石结构中,微球间紧密接触,拉伸应变的变化范围小,且形变时微球的结构显著重排,影响其机械与光学性质;而反蛋白石结构内部存在密排空气腔,其精细加工过程和较低的机械稳定性限制了其实际应用。本课题通过微球与弹性体制备了一种非紧密排列的面心立方(FCC)结构薄膜,并采用两步法,分别制备可以响应湿度变形与响应形变变色的薄膜,并将其复合到一起,制备了低成本、高灵敏度的湿度响应色度传感器。主要内容如下:(1)将二氧化硅(SiO2)微球与聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯(PEGPEA)混合为前驱体溶液,通过物理限制的方法使其形成晶体结构,经过紫外光固化形成具有机械响应性能的光子薄膜,制得的薄膜内部SiO2微球以非紧密的FCC结构存在。通过改变胶体前驱体溶液中SiO2微球体积含量,可以制备具有不同颜色的结构色薄膜,且当薄膜被拉伸时颜色蓝移。(2)对比几种不同薄膜的制备方法,得出利用静电纺丝技术制备的聚氧化乙烯(PEO)有序纤维膜对湿度的响应最敏感、最迅速。并且通过调控静电纺丝的各个参数,利用转轴法纺制出具有高取向度的大面积有序纤维膜。探究薄膜厚度对其吸湿响应性能的影响,寻找最佳厚度。(3)将上述制备完成的具有良好显色效果的机械变色薄膜与反应快速的湿度响应薄膜粘合在一起,其粘合作用主要是由于光子薄膜表面具有极高的表面能。当环境湿度增加时,湿度响应薄膜由于吸湿膨胀作用产生弯曲形变,进而带动机械变色膜弯曲并发生颜色变化。

关键词：结构色胶体晶体静电纺丝技术湿度响应

倒置平面异质结钙钛矿太阳能电池功能层的可控制备及其机理研究

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倒置平面异质结钙钛矿太阳能电池功能层的可控制备及其机理研究

作者：张林星深圳大学

学位级别：硕士

有机-无机卤化物钙钛矿太阳能电池具有低成本、制备工艺简单、高效率等特点,在最近的几年时间里得到广泛的研究与快速的发展,目前光电转换效率已经突破22%。器件能量转换效率的快速攀升,本质上是钙钛矿薄膜质量不断提高和器件结构持续... 详细信息

有机-无机卤化物钙钛矿太阳能电池具有低成本、制备工艺简单、高效率等特点,在最近的几年时间里得到广泛的研究与快速的发展,目前光电转换效率已经突破22%。器件能量转换效率的快速攀升,本质上是钙钛矿薄膜质量不断提高和器件结构持续优化的结果。本文使用倒装p-i-n平面异质结结构为模型(如图1-14所示),分别探索空穴传输层、钙钛矿薄膜和电子传输层的制备工艺,期望调控各功能层的结构属性,提高器件光伏性能。主要内容具体如下:1、改进MAPb I3在空气环境下的制备工艺。通过在烘烤过程增加DMSO的溶剂氛围,并系统研究DMSO氛围的浓度、DMSO氛围退火时间长度与时间点对成膜质量的影响。结果表明:在晶体生长的前10分钟使用1.5 mg/cm3 DMSO氛围浓度进行氛围退火处理,然后在空气中再退火20分钟使钙钛矿晶体进行重结晶生长,可控制备致密无针孔、平整度高、结晶性好的高质量MAPb I3多晶薄膜,器件转换效率从11.9%提升为15.7%。另外,我们研究了钙钛矿薄膜的结晶机理,证实溶剂氛围对薄膜表面的破坏性,从而提出在结晶末段无溶剂氛围烘烤处理的必要性。2、空穴收集层poly-TPD的成膜工艺探索与机理研究。鉴于poly-TPD导电率不高,器件性能对其厚度敏感的情况,我们研究了poly-TPD溶液浓度对器件性能的影响。研究发现,现有方法制备的poly-TPD薄膜平整度差,器件性能重复性不强。本论文提出在热基底上旋涂poly-TPD薄膜的制备工艺,通过增大基底表面能,极大改善poly-TPD薄膜质量,提高了poly-TPD薄膜有效覆盖率,并明显提高薄膜的平整度,因此器件光电转换效率由14.87%提高到18.60%,并且性能重复性大大提高。3、改进电子传输层PCBM的制备工艺。我们将热基底制备工艺也运用到电子传输层PCBM,解决其粘附性差导致薄膜覆盖率低、平整度差的问题。结果表明,制备PCBM的基底温度为60℃时可以得到得到均匀平整、无孔洞的表面形貌,最终器件的转换效率可以达到19.16%。这是因为,提高电子传输层的薄膜质量,能有效的降低钙钛矿的表面缺陷、阻止载流子在钙钛矿与电极界面处的复合,因此可以提高载流子的抽取与传输效率。

关键词：钙钛矿太阳能电池成膜工艺溶剂氛围薄膜形貌

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地铁区间隧道盾构法施工过程测量技术

工程机械与维修 2021年第6期 208-209页

作者：张林星中铁十八局集团市政工程有限公司天津300222

简要说明了地铁隧道盾构法施工测量的特点,系统性阐述了地铁区间盾构法施工所需的高程传递测量、始发测量、掘进测量和贯通测量等施工过程测量技术及其具体的测量方法,可提供给隧道工程测量技术人员参考。

关键词：地铁工程区间隧道盾构法施工测量技术

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石料的物理性质及试验

交通世界 2013年第5期 89-91页

作者：张林星贵州省交通建设咨询监理有限公司

石料的物理性质是石料矿物质组成于结构状态的反映．于石料的技术性质有密切的关系。常用的石料物理性质指标包括：密度、吸水性、抗冻性、坚固性等。

关键词：物理性质指标石料试验结构状态物质组成吸水性抗冻性坚固性

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公路监理原则及方法研究

黑龙江交通科技 2013年第2期36卷 200-200,F0003页

作者：张林星贵州省交通建设咨询监理有限公司

随着我国近年来公共交通需求的不断增长,公路建设已经成为国家的基础建设中事关国民生计的极为重要的一部分,国家必须通过加强公路工程监理工作以切实地提升公路工程建设的水平。然而,就目前我国的公路工程监理工作的具体实施状况而言,... 详细信息

随着我国近年来公共交通需求的不断增长,公路建设已经成为国家的基础建设中事关国民生计的极为重要的一部分,国家必须通过加强公路工程监理工作以切实地提升公路工程建设的水平。然而,就目前我国的公路工程监理工作的具体实施状况而言,这项工作中还存在着诸多不容忽视的问题。从公路工程的监理工作角度出发,通过分析公路工程的监理工作任务及存在的问题,讨论了对公路工程实施有效监理的原则与相关方法,以求推动公路建设的顺利实施。

关键词：公路工程监理问题原则方法

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SNCR脱硝技术在冶炼行业烟化炉的应用

今日制造与升级 2022年第10期 167-169,172页

作者：张林星福建龙净环保股份有限公司福建龙岩364000

电力行业燃煤锅炉持续运行且负荷较为稳定,SNCR脱硝技术在电力行业具有广泛的研究和应用。但对于间歇性工作的冶炼行业烟化炉的研究及应用较少,主要原因为烟化炉的间歇性运行,负荷变化大导致SNCR脱硝效率极不稳定。文章通过分析冶炼行... 详细信息

电力行业燃煤锅炉持续运行且负荷较为稳定,SNCR脱硝技术在电力行业具有广泛的研究和应用。但对于间歇性工作的冶炼行业烟化炉的研究及应用较少,主要原因为烟化炉的间歇性运行,负荷变化大导致SNCR脱硝效率极不稳定。文章通过分析冶炼行业烟化炉的特点,结合韶关某冶炼厂烟化炉SNCR脱硝实验项目,研究SNCR脱硝技术在烟化炉的应用。

关键词： SNCR NOX 烟化炉间歇性脱硝技术

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喀斯特槽谷区岩层倾向对土壤入渗特性的影响

水土保持学报 2023年第4期37卷 83-93页

作者：苟俊菲张林星石海龙甘凤玲刘涓重庆师范大学三峡库区地表过程与环境遥感重庆市重点实验室重庆401331 三峡库区地表生态过程重庆市野外科学观测研究站重庆401331

为了解岩层倾向对喀斯特槽谷区土壤入渗特性的影响,以重庆市青木关岩溶槽谷区顺/逆层坡为研究对象,分析5种典型土地利用方式裸地(AL)、辣椒地(PL)、玉米地(CL)、林地(FL)、草地(GL)在顺/逆层坡的土壤入渗能力差异,并探讨土壤物理性质对... 详细信息

为了解岩层倾向对喀斯特槽谷区土壤入渗特性的影响,以重庆市青木关岩溶槽谷区顺/逆层坡为研究对象,分析5种典型土地利用方式裸地(AL)、辣椒地(PL)、玉米地(CL)、林地(FL)、草地(GL)在顺/逆层坡的土壤入渗能力差异,并探讨土壤物理性质对土壤入渗能力的影响。结果表明:(1)>0.25 mm水稳性团聚体含量、毛管持水量、黏粒以及粉粒含量在顺/逆层坡存在显著差异(p0.25 mm水稳性团聚体含量和毛管持水量方面,分别为PL与FL的顺/逆层坡差异最大,在黏粒和粉粒方面,CL的顺/逆层坡差异最大,且均为逆层坡>顺层坡。(2)除FL顺层坡的土壤渗透能力低于逆层坡外,其余4种土地利用方式下的土壤入渗能力均表现为顺层坡高于逆层坡。(3)土壤渗透特性在顺/逆层坡均与容重呈极显著负相关关系(p5 mm水稳性团聚体含量和饱和持水量呈极显著正相关关系(p5 mm水稳性团聚体含量和粉粒含量。(4)对比4种土壤入渗过程的拟合模型,Philip模型对顺/逆层坡的土壤入渗过程拟合效果最佳。研究结果可为喀斯特槽谷区不同岩层倾向的水土流失防治以及植被恢复提供数据支撑。

关键词：岩层倾向土壤入渗入渗模型喀斯特槽谷区

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一步溶液法制备有机金属卤化物钙钛矿薄膜的研究进展

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功能材料 2017年第2期48卷 2055-2062页

作者：张林星赵宏飞牛芳芳曾鹏举连加荣深圳大学光电工程学院光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室广东深圳518060

有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池兼具很高的光电转换能力和低成本制备优势,俨然已成为最具发展潜力的一类光伏技术。目前,伴随着钙钛矿薄膜质量的不断提升,该技术的最高光电转换效率已经超过22%。一步溶液法制备技术操作简单、商业应用... 详细信息

有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池兼具很高的光电转换能力和低成本制备优势,俨然已成为最具发展潜力的一类光伏技术。目前,伴随着钙钛矿薄膜质量的不断提升,该技术的最高光电转换效率已经超过22%。一步溶液法制备技术操作简单、商业应用前景广阔,在简要介绍钙钛矿薄膜的制备工艺基础上,重点分析了一步溶液制备法中提高薄膜质量的4种方法,并综述了相关研究进展;最后针对现有钙钛矿太阳能电池存在的问题提出发展展望。

关键词：有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池薄膜形貌转换效率