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高分子加工制品的多层次结构控制——从传统加工到定构加工

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高分子学报 2013年第5期23卷 583-588页

作者：王柯张琴傅强四川大学高分子材料科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室成都610065

现代高分子材料加工所倡导的高性能化、功能化、多用途性、节能低碳等对加工制品内部多层次结构控制提出了非常高的要求.与传统高分子加工方法所注重评价加工参数变量对形态结构的影响不同,本文提出的定构加工方法学是通过特殊外场作用... 详细信息

现代高分子材料加工所倡导的高性能化、功能化、多用途性、节能低碳等对加工制品内部多层次结构控制提出了非常高的要求.与传统高分子加工方法所注重评价加工参数变量对形态结构的影响不同,本文提出的定构加工方法学是通过特殊外场作用使得形态结构更利于调控,其特点是由外场作用决定的多层次结构;所获得的加工制品具有比常规加工更优异的宏观性能.两个典型的定构加工实例,聚丙烯/β成核剂注塑制品中形成类似竹子的仿生结构以及嵌段共聚物SIS微相分离结构与宏观力学性能关系,表明定构加工在调控制品最终多层次结构上的突出优势.定构加工代表着未来高分子加工发展的重要方向.

关键词：高分子加工定构多层次结构形态结构控制

一种低密度耐高温高比强度多层次结构双相高熵合金

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Science China Materials 2023年第2期66卷 780-792页

作者：李亚耸廖卫兵陈怀灿 Jamieson Brechtl 宋温丽殷雯何占兵 Peter K.Liaw 张勇 Beijing Advanced Innovation Center of Materials Genome Engineering State Key Laboratory for Advanced Metals and MaterialsUniversity of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province College of Physics and Optoelectronic EngineeringShenzhen UniversityShenzhen 518060China Spallation Neutron Source Science Center Institute of High Energy PhysicsChinese Academy of SciencesDongguan 523803China Energy and Transportation Science Division Oak RidgeTN37831USA Department of Materials Science and Engineering The University of TennesseeKnoxvilleTN37996USA Beijing Key Laboratory for Magneto-Photoelectrical Composite and Interface Science University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Shunde Graduate School of University of Science and Technology Beijing Foshan 528399China

本文研究了一种新型低密度(~6.24 g cm^(-3))双相AlTiVCoNi高熵合金,其组织结构由有序L21高熵金属间化合物、无序体心立方结构和纳米L21相多层次结构构成.该合金在1200℃+24 h热处理下未发生相结构转变,在此条件下具有优异的高温相结构... 详细信息

本文研究了一种新型低密度(~6.24 g cm^(-3))双相AlTiVCoNi高熵合金,其组织结构由有序L21高熵金属间化合物、无序体心立方结构和纳米L21相多层次结构构成.该合金在1200℃+24 h热处理下未发生相结构转变,在此条件下具有优异的高温相结构稳定性,其铸态和热处理态的压缩屈服强度相当,达到~1.6 GPa.另外,该合金在室温和600℃条件下表现出了优异的强塑性匹配和优异的比屈服强度,分别达到了约261和210 MPa g^(-1)cm^(3).该合金的超高强度主要源于有序L21相与体心立方相的半共格界面导致的一种强相结构稳定性和多层次结构的复合强化机制.该合金在800和1000℃压缩过程中出现了动态再结晶软化,使得其高温强度有所降低.这种“具有半共格界面L21+体心立方+纳米L21颗粒”的多层次结构设计为开发新型低密度耐高温高熵合金提供了一种新设计思路.

关键词：金属间化合物高熵合金体心立方双相多层次结构高比强度超高强度高温强度

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纳米多孔镍的多层次结构及其影响因素

材料热处理学报 2013年第8期34卷 11-15页

作者：周琦吴海涛贾建刚臧树俊兰州理工大学甘肃省有色金属新材料重点实验室甘肃兰州730050

采用真空熔炼,快速凝固与去合金化相结合的方法制备纳米多孔镍,用XRD、SEM、EDS分析试样的相组成及形貌,研究多层次纳米孔的形成机制及不同工艺对其结构的影响。结果表明:快速凝固可制备晶粒均匀、细小的理想前驱体Ni30Al70合金,经去合... 详细信息

采用真空熔炼,快速凝固与去合金化相结合的方法制备纳米多孔镍,用XRD、SEM、EDS分析试样的相组成及形貌,研究多层次纳米孔的形成机制及不同工艺对其结构的影响。结果表明:快速凝固可制备晶粒均匀、细小的理想前驱体Ni30Al70合金,经去合金化可获得由100～300 nm大骨架及孔径尺寸10 nm的蜂窝状多孔结构共同构成的纳米多孔镍。NiAl3和Ni2Al3两相腐蚀的协同作用对新颖多层次纳米多孔镍结构的形成有重要影响。最佳去合金化温度65℃,最佳溶液浓度25%。

关键词：去合金化纳米多孔镍快速凝固 Ni-Al合金多层次结构

基于多层次结构的结晶聚合物纳米复合材料有效性能——体积分数和等效模量的关系研究

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高分子材料科学与工程 2006年第3期22卷 11-15页

作者：谢桂兰张平龚曙光曹尉南安小军湘潭大学基础力学与材料工程研究所湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105

原位聚合法制备的尼龙6/纳米S iO2复合材料具有很好的综合力学性能。加入相当低的纳米颗粒体积分数,可使纳米复合材料性能明显提高,但在其体积分数超过某一较小的临界值后,继续增加纳米颗粒体积分数,不再有增强效果。这一实验发现与以... 详细信息

原位聚合法制备的尼龙6/纳米S iO2复合材料具有很好的综合力学性能。加入相当低的纳米颗粒体积分数,可使纳米复合材料性能明显提高,但在其体积分数超过某一较小的临界值后,继续增加纳米颗粒体积分数,不再有增强效果。这一实验发现与以往的细观力学预测不一致,一直没有合理的解释。本文从材料的微观结构特点出发,揭示了上述现象的微观物理机制,将结晶聚合物纳米复合材料内部结构分别用宏观、细观和纳观三个层次来描述。利用数学上的渐近均匀化理论,结合有限元方法,经四次纳观层次的均匀化和一次细观层次的均匀化,预测了聚合物纳米复合材料的有效性能,揭示了聚合物纳米复合材料有效模量随纳米颗粒体积分数增加出现先增大后减小的变化规律。

关键词：纳米复合材料结晶聚合物渐近均匀化方法有限元分析多层次结构有效性能

结晶聚合物基纳米复合材料多层次结构及有效性能预测

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高分子材料科学与工程 2005年第4期21卷 23-27页

作者：谢桂兰张平龚曙光曹尉南安小军湘潭大学基础力学与材料工程研究所机械工程学院湖南湘潭411105 湘潭大学机械工程学院

根据结晶聚合物基纳米复合材料实验分析,将结晶聚合物基纳米复合材料内部结构分别用宏观、细观和纳观三个层次来描述。利用数学上的渐近均匀化理论,结合有限元方法,经二次纳观层次的均匀化和一次细观层次的均匀化,预测了聚合物基纳米复... 详细信息

根据结晶聚合物基纳米复合材料实验分析,将结晶聚合物基纳米复合材料内部结构分别用宏观、细观和纳观三个层次来描述。利用数学上的渐近均匀化理论,结合有限元方法,经二次纳观层次的均匀化和一次细观层次的均匀化,预测了聚合物基纳米复合材料的有效性能。并用FORTRAN语言编写了计算程序。具体分析了聚合物的结晶度、聚合物结晶相的弹性模量、纳米颗粒的弹性模量和纳米颗粒的体积分数等参数对结晶聚合物基纳米复合材料有效性能的影响,得到了一些有意义的结论,对指导结晶聚合物基纳米复合材料的制备有一定的指导作用。

关键词：纳米复合材料结晶聚合物渐近均匀化方法有限元分析多层次结构有效性能

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多层次结构DEA模型及其应用

中国管理科学 2008年第4期16卷 148-154页

作者：孟溦张大群刘文斌中科院评估研究中心中科院科技政策与管理研究所北京100080 英国肯特大学商学院

在评价实践中,评价者通常倾向采用一组指标或指标体系对DMUs展开相对全面的评价,不同层次指标的重要性也往往不同。然而,标准DEA模型在DMUs有限条件下经常会面临无法直接处理过多的评价指标,也无法直接处理多层次指标的问题。本文从DEA... 详细信息

在评价实践中,评价者通常倾向采用一组指标或指标体系对DMUs展开相对全面的评价,不同层次指标的重要性也往往不同。然而,标准DEA模型在DMUs有限条件下经常会面临无法直接处理过多的评价指标,也无法直接处理多层次指标的问题。本文从DEA模型中的序结构和测度出发,构建了符合多层次指标体系特点,能相对全面地体现评价者价值导向,且具有合理区分能力的多层次结构DEA模型,并以15个机构基础研究的投入-产出评价为例展开了应用分析。

关键词： DEA 区分能力多层次结构

多层次结构金属氧化物纳米材料的溶剂热合成及在锂离子电池中的应用

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多层次结构金属氧化物纳米材料的溶剂热合成及在锂离子电池中的应...

作者：程婷宁波大学

学位级别：硕士

锂离子电池因为比容量高、工作电压高、能量密度大、污染小等优点已经被广泛应用在可携带式电子设备、混合动力汽车、以及电动汽车等领域。目前商用的锂离子电池主要采用石墨作为负极材料。但石墨由于嵌锂电位较低,容易产生锂枝晶而存... 详细信息

锂离子电池因为比容量高、工作电压高、能量密度大、污染小等优点已经被广泛应用在可携带式电子设备、混合动力汽车、以及电动汽车等领域。目前商用的锂离子电池主要采用石墨作为负极材料。但石墨由于嵌锂电位较低,容易产生锂枝晶而存在较大的安全隐患;同时石墨电极的比容量较低而无法满足产业发展要求。因此,寻找可替代石墨,具有更高比容量和能量密度、并且循环稳定、安全性好的新一代负极材料已经成为目前锂离子电池领域的研究热点之一。与石墨材料相比,二氧化钛因嵌锂电位相对较高而具有优越的安全稳定性,同时因二氧化钛价格低廉、来源广泛、结构稳定性好、体积应变小等特点,具有成为下一代锂离子电池负极材料的潜力。但是,由于二氧化钛自身导电性较差、锂离子传输性能不佳,致使充放电过程中难以实现其理论比容量而限制其在负极材料上的应用。目前,主要通过将二氧化钛纳米化或与石墨等导电材料复合的方法来改善材料的导电性。设计二氧化钛/碳纳米多层次复合材料一方面能通过将材料纳米化而缩短锂离子传输路径,提升传导能力,另一方面碳能够提供导电基质,达到改善二氧化钛自身导电性不足的目的。在此思路下,本论文的主要研究内容包括:1.采用N,N?-二甲基甲酰胺为溶剂,聚苯乙烯为反应模板和碳源,以四异丙醇钛为二氧化钛前驱体,在浓盐酸作用下,聚苯乙烯发生相分离原位形成聚苯乙烯胶体粒子,并在溶剂热的辅助下形成二氧化钛/聚苯乙烯复合微球,通过氩气气氛煅烧,制备得到形貌均一、可控,多层次结构的二氧化钛/碳复合微球。研究发现,多层次的二氧化钛/碳复合微球具有很高的振实密度,同时,与纯的二氧化钛微球相比,二氧化钛/碳复合微球的质量比容量、循环稳定性、倍率性能都有很大的提高。此外,惰性气氛煅烧下所制备的二氧化钛/碳复合微球可以通过进一步空气气氛退火处理调控其碳含量,从而得到具有不同碳含量的二氧化钛/碳复合微球。本文对二氧化钛/碳复合微球的形成机理、形貌结构、以及锂电性能进行了深入系统的研究。此外,作为拓展性研究工作,还进一步研究了二氧化钛/碳复合微球光照催化产氢性能。2.采用1,4-二氧六环作溶剂,四异丙醇钛作为二氧化钛前驱体,通过改变体系中的浓盐酸的浓度,在溶剂热条件下,通过无模板法合成纳米颗粒构成的微球,纳米棒和纳米颗粒构成的复合微球,纳米棒构成的微球,纳米棒构成的簇等四种微纳结构。通过空气气氛煅烧,可得到相应形貌的结晶二氧化钛微纳结构。本论文对无模板法条件下二氧化钛多层次结构形貌演变机理进行了深入探讨;在此基础上,研究了不同形貌的二氧化钛多层次结构的锂电性能和光照催化产氢性能;并对结构-性能关联性进行了初步讨论。

关键词：锂离子电池负极材料二氧化钛溶剂热多层次结构微球

多层次结构的无标度TN和HST网络及基于网络的疾病传播模型研究

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多层次结构的无标度TN和HST网络及基于网络的疾病传播模型研究

作者：王蕾南京航空航天大学

学位级别：硕士

本文我们首先基于环面的两种剖分和球面的八面形剖分提出了生成无标度和大簇系数的网络的机制.当前对复杂网络的研究多限于平面(或更一般的欧式空间)上的网络,本文考虑微分流形上复杂网络的性质,我们以2维环面和2维球面为底空间,考虑它... 详细信息

本文我们首先基于环面的两种剖分和球面的八面形剖分提出了生成无标度和大簇系数的网络的机制.当前对复杂网络的研究多限于平面(或更一般的欧式空间)上的网络,本文考虑微分流形上复杂网络的性质,我们以2维环面和2维球面为底空间,考虑它们的单纯剖分的1维骨架的网络,我们分析得出两种环面网络及球面网络(分别简称为TNs和SNs)的度分布均服从幂律分布,且指数γ= 3,以及计算出这三种情况下的簇系数C , C ,C. 其次我们同样提出了一种生成单纯形网络(简称为HST网络)的机制,因为它们可以被认为是单纯形网络中的一种,我们证明了d维HST网络的度分布服从幂律分布,且指数γ= 2 + 1/d,以及簇系数C同时还证明了d维HST网络的平均距离L ( N )→2.此外,HST具有多层次结构即: C( k )～k,当k>>d . 文中运用了复杂网络的有关理论研究了两个传染病模型,即SIS模型和SIR模型,以及这两个模型基于HST和SNs网络如何计算疾病的传播阈值.SIS和SIR模型通过平均场的理论得以理解,我们得出在HST和SNs网络中均不存在非零传播阈值.本文重点介绍无标度对流行病传播的影响,阐述了复杂网络描述疾病传播的研究工作及成果,特别指出其应用于SIS和SIR病毒传播研究得到的一些有意义的结论,为控制病毒的传播提供了一种重要的参考依据. 最后,针对HST网络上SIS模型不存在传播阈值,也就是说只要传染病发生,就将大范围流传开来.对于这种网络上的传染病控制就不能完全依赖于医疗卫生水平的提高,而需要从改变网络结构入手.本章采用破坏网络结构的典型方法是隔离:强行去掉某些节点,即选择性的治疗度值很大的点达到改变网络的拓扑结构,我们发现在这种情况下传播阈值λ大于零.

关键词：复杂网络多层次结构无标度网络小世界网络簇系数平均距离传播阈值平均场理论

不同品种马铃薯淀粉的多层次结构和理化特性研究

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中国粮油学报 2019年第3期34卷 24-30页

作者：王子逸张宾佳赵思明牛猛贾才华熊善柏林亲录华中农业大学食品科学技术学院武汉430070

以5种不同来源的马铃薯淀粉为原料,采用扫描电镜、小角X射线散射、X射线衍射、流变仪、RVA黏度分析仪和质构仪,研究马铃薯淀粉的多层次结构和理化特性。结果表明:5种马铃薯淀粉颗粒形状都介于球形和椭球形之间,且表面光滑平整,但9728-0... 详细信息

以5种不同来源的马铃薯淀粉为原料,采用扫描电镜、小角X射线散射、X射线衍射、流变仪、RVA黏度分析仪和质构仪,研究马铃薯淀粉的多层次结构和理化特性。结果表明:5种马铃薯淀粉颗粒形状都介于球形和椭球形之间,且表面光滑平整,但9728-04表面不平整;中薯五号淀粉颗粒最为致密,0623淀粉颗粒最为疏松;0687淀粉颗粒的半结晶层结构有序化程度最高,0623淀粉颗粒的半结晶层结构有序化程度最小;马铃薯淀粉有结晶区和非结晶区构成,且9728-04和中薯5号的结晶度较大,0687的结晶度最小;华薯一号的弹性模量最大,说明其弹性最高;0623的糊化温度最高,9728-04的糊化温度最低;五种马铃薯淀粉凝胶的质构特性表明9728-04淀粉凝胶的硬度最大,中薯五号的弹性和黏附性最大,0623的内聚性、胶黏性和咀嚼性最大,0687的回复性最大;透明度测定表明0687淀粉糊的透明度最大。最后,通过相关性分析发现马铃薯淀粉的结构与其凝胶的质构特性有一定的相关性。由于马铃薯品种的不同导致了马铃薯淀粉结构的不同,从而影响了马铃薯的理化特性。

关键词：马铃薯淀粉多层次结构理化特性