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柱状晶体对铁镍铬合金疲劳—蠕变失效行为影响

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北方交通大学学报 1997年第4期21卷 416-420,424页

作者：何庆复陈国良北方交通大学机械工程系北京科技大学材料科学与工程系

研究了在交变应力与平均应力迭加条件下，柱状晶体对铁镍铬金的疲劳－蠕变失效行为的影响。结果表明，疲劳－蠕变应力迭加对合金产生交互作用，使其循环断裂寿命大大降低，具有横向柱晶界的试样受到了最强烈的交互作用。断口形貌观察揭... 详细信息

研究了在交变应力与平均应力迭加条件下，柱状晶体对铁镍铬金的疲劳－蠕变失效行为的影响。结果表明，疲劳－蠕变应力迭加对合金产生交互作用，使其循环断裂寿命大大降低，具有横向柱晶界的试样受到了最强烈的交互作用。断口形貌观察揭示了沿柱晶界脆断是具有横向晶界试样的主要疲劳－蠕变断裂机理。而沿柱晶界断裂附带塑性撕裂结构以及二次裂纹形成所表示的脆－塑性断裂相混合的机理是其它取向试样的主要断裂机理。

关键词：疲劳蠕变柱状晶体失效行为铁镍铬合金

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柱状晶体的研究：多层结构的空间竞争机制

柱状晶体的研究：多层结构的空间竞争机制

作者：刘抗哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着现代社会的发展,人们越来越追求时间和空间的高利用率。而颗粒堆积就是一个跟空间利用率密切相关的问题,受到了各界研究人士的密切关注。颗粒堆积是一个复杂的、多样化的问题。按颗粒的排列方式,堆积可以分为规则堆积和不规则堆积... 详细信息

随着现代社会的发展,人们越来越追求时间和空间的高利用率。而颗粒堆积就是一个跟空间利用率密切相关的问题,受到了各界研究人士的密切关注。颗粒堆积是一个复杂的、多样化的问题。按颗粒的排列方式,堆积可以分为规则堆积和不规则堆积。其中,最密(规则)堆积对应于颗粒系统对空间的最高利用率。组成堆积系统的颗粒既可以是最简单的球体,又可以是椭球体、球柱、四面体等非球体。堆积问题涉及的领域大到宏观运动的星际天体,小到微观粒子。它不管在科学研究的范畴还是现实生活中都有极大的应用价值。目前研究堆积问题的主要方法包括理论分析、实验研究以及计算机数值模拟分析。由于理论分析的困难性以及实验条件的限制,并且受近年来计算机计算能力不断增强以及各种数值方法和技术层出不穷的驱动,数值模拟已成为解决堆积问题的主要研究方法。本研究基于数值模拟,对等大硬球体在圆管中的最密堆积结构进行了深入探究。本文主要探究等大硬球体在圆管中形成的最密堆积结构特征。我们将由颗粒周期性排列形成的柱状结构称为“柱状晶体”。本文把圆管和小球的直径比定义为D。当D∈(1,2.7148)时,圆管内硬球体最密堆积随D值增大时将会呈现之字形、单螺旋、双螺旋、三螺旋以及四螺旋等柱状晶体,此时系统内每个球体都会与圆管内壁接触。但当D≥2.7148时,最密堆积结构中将出现不再和圆管内壁接触的球体,此时系统将形成“多层结构”。本文将跟圆管壁接触的球划分为外层球体,不跟圆管壁接触的球划分为内层球体,外层与内层球体的相互竞争导致系统形成更加复杂的结构。本文主要研究在D∈[2.7013,2.8612]时柱状晶体多层结构随D值变化的运动规律以及内外层球体的空间竞争机制。本研究主要基于数值模拟,利用数值模拟得到的最密堆积结构最小单元(晶胞)内的小球空间坐标,构造了小球在圆管中的三维结构图。另外,外层球的球心处在一个圆柱的侧面上,将这个侧面展开并且将实际接触的球的球心相连,就可以得到二维展开图进行辅助研究。同时,对于内层球,我们通过构造三维颗粒接触骨架图来进行观察。通过这些辅助工具的帮助,使我们对整个范围内最密堆积结构有了一个全面、基础的了解。本文根据堆积密度曲线一阶偏导的连续性,通过利用二维平面展开图、三维颗粒接触骨架图以及对数值模拟结果详细的分析。本文对4类最密堆积结构,将其按D值区间从小到大分别命名为“五螺旋结构”、“倾斜五边形交错排列结构”、“双层五边形结构”、“六螺旋结构(含内球)”,而除了五螺旋结构,其他结构都含有内层球体。我们得到了在D∈[2.7013,2.8612]内的最密堆积结构特征以及随D值变化小球的移动变化规律,并且对内外层球体对管内空间的竞争机制进行了简要合理的说明。我们发现了倾斜五边形交错排列结构中内层球排列紧密,外层球排列稀疏,双层五边形结构内层球排列稀疏,外层球排列紧密,六螺旋结构(含内球)内层球排列较紧密,外层球排列较稀疏,内外层相互竞争管中空间。这些结果可以促进我们对于受限空间内晶体结构的理解,了解受限空间中各种密堆积结构的由来,并且能为研发低维度材料提供新的理论基础。

关键词：堆积问题球体多层结构柱状晶体

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柱状晶体结构的理论研究

柱状晶体结构的理论研究

作者：王昱乾哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

堆积问题是优化问题的一种,在自然界中广泛存在着颗粒的堆积系统,其中受限空间中颗粒密堆积由于展现出越来越多的应用价值而受到广大研究者的青睐。本文主要研究大小相等的硬球在圆柱内密堆积形成的柱状晶体的结构,此结构的堆积密度与... 详细信息

堆积问题是优化问题的一种,在自然界中广泛存在着颗粒的堆积系统,其中受限空间中颗粒密堆积由于展现出越来越多的应用价值而受到广大研究者的青睐。本文主要研究大小相等的硬球在圆柱内密堆积形成的柱状晶体的结构,此结构的堆积密度与圆柱和球体的绝对大小无关,而只与圆柱和球体的直径比例D有关,这类柱状晶体系统出现在很多不同的科学领域,从凝聚态物理一直到结构生物学。特别是柱状晶体系统中出现的螺旋形结构,近年来在多种系统中被发现与应用,如胶体的晶体线结构、C分子在碳纳米管中的排列以及螺旋体自组装的手性光子材料等等。本文研究的关于柱状晶体结构的问题,前人的研究多是利用计算机数值模拟的方法,通过对目标函数的优化来得到高密度的柱状晶体结构,很少有涉及理论计算的研究。本文作为柱状晶体结构的理论研究,主要利用数学分析的方法通过函数方程来描述柱状晶体的结构信息,通过计算得到柱状晶体结构精确的解析解,并对结构的转变提出理论解释。本工作先研究二维平面内的柱状晶体结构,将较小S值时的高密度结构推广到更大的范围,找到了本文已知最密二维柱状晶体结构,并提出猜想,三角错列密排结构是堆积密度最大的二维柱状晶体结构。本工作接着利用三球结构的堆积构建出单双螺旋结构,通过三球结构与函数方程的对应关系,证明单螺旋结构是1+3/2＜D＜1+4(3)/7范围内柱状晶体的最密堆积结构,双螺旋结构是1+4(3)/7＜D＜2范围内的最密柱状晶体结构。本文提出了扰动思想,说明单双螺旋结构可以分别看为由两种不同的非手性结构通过球体间的扰动而得到,这种从非手性到手性的转变对我们理解柱状晶体结构变化具有重要意义。本文也利用四球结构构建了在2＜D＜1+3(3)/5范围内已知的的最密柱状晶体结构,通过局部结构的函数表达,将一个优化目标函数的问题转化为了求解局部结构方程组的问题,指出每个D值只能对应一种四球结构,并计算出四球结构的解析解。我们预计这种“微观”方法可以推广至对更高D值最密堆积结构的建构,包括多球互相接触的情况。

关键词：球体柱状晶体单螺旋双螺旋最密堆积

振荡流和稳态剪切流对柱状晶体在过冷熔体中生长的影响

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内蒙古工业大学学报（自然科学版） 2022年第6期41卷 481-487页

作者：范海龙单妍炎内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051

利用多重尺度法研究了由振荡流和稳态剪切流组成的混合流对过冷熔体中柱状晶生长的影响,通过给出的近似解析解,发现稳态剪切流能导致柱状晶体界面的不对称生长,而振荡流会导致柱状晶体界面的生长速度随时间振荡。研究结果表明低频振荡... 详细信息

利用多重尺度法研究了由振荡流和稳态剪切流组成的混合流对过冷熔体中柱状晶生长的影响,通过给出的近似解析解,发现稳态剪切流能导致柱状晶体界面的不对称生长,而振荡流会导致柱状晶体界面的生长速度随时间振荡。研究结果表明低频振荡能有效地减弱混合流引起的晶体界面变形。

关键词：柱状晶体界面形态振荡流稳态剪切流

Er掺杂ZnO-Bi_2O_3系亚微米柱状晶体及其压敏电阻性能

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江西理工大学学报 2009年第6期30卷 19-22页

作者：王平李芳芳周小美李学帅谷雨李之锋吴思华杜晓钢江西理工大学材料与化学工程学院江西赣州341000 赣州威士达电子有限公司江西赣州341000

制备了Er掺杂ZnO-Bi2O3系烧结形成亚微米长柱状晶体;用X—射线衍射仪分析了ZnO-Bi2O(3Er)系物相成分;用电子显微镜观察ZnO-Bi2O(3Er)系亚微米长柱状晶相特征,晶体的长径比约为17;最后对其进行了压敏电阻性能的检测,随Er2O3含量的增加,Zn... 详细信息

制备了Er掺杂ZnO-Bi2O3系烧结形成亚微米长柱状晶体;用X—射线衍射仪分析了ZnO-Bi2O(3Er)系物相成分;用电子显微镜观察ZnO-Bi2O(3Er)系亚微米长柱状晶相特征,晶体的长径比约为17;最后对其进行了压敏电阻性能的检测,随Er2O3含量的增加,ZnO纳米长柱状晶体向颗粒状过渡,电位梯度逐渐增大,非线性系数呈升高趋势,漏电流偏低,并且渐渐平缓.

关键词：压敏陶瓷稀土掺杂柱状晶体

圆管中球体最密堆积晶体结构电阻率的理论研究

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圆管中球体最密堆积晶体结构电阻率的理论研究

作者：马盼盼哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

堆积问题不仅包括无限空间的密堆积、有限空间的密堆积,还有随机密堆积等多种不同的情况。把相同大小的球体放入不同直径的圆管中,当系统达到密度最高的状态时,会出现各种的周期性结构。这种有周期性排列的结构称为“柱状晶体”。在这... 详细信息

堆积问题不仅包括无限空间的密堆积、有限空间的密堆积,还有随机密堆积等多种不同的情况。把相同大小的球体放入不同直径的圆管中,当系统达到密度最高的状态时,会出现各种的周期性结构。这种有周期性排列的结构称为“柱状晶体”。在这类系统中,圆管中球的排列结构跟它们的绝对尺寸没有关系,唯一的决定因素是圆管直径和球直径的比值,我们把这个直径比定义为D。近年来,有不少科研工作是跟受限圆管中的球体最密堆积结构相关的,但是在这类柱状晶体的研究中,很多工作聚焦于结构的分析上,很少对此类系统进行与物理特性(如导电率或导热率)有关的研究。本研究在已知结构的基础上,对圆柱内等径球体堆积结构的导电特性方面进行研究。本文主要利用直径比D∈(1,1+3(?)/5)范围内四种球体堆积结构为模型,探讨电阻率和直径比的变化关系,并分析结构转变时电阻率的变化情况。D∈(1,1+(?)/2)时为之字形结构,D∈(1+(?)/2,1+4(?)/7)时为单螺旋结构,D∈(1+4(?)/7,2)时为双螺旋结构以及D∈[2,1+3(?)/5)为四球结构。在研究中,将圆柱中任意两个相互的接触的球体都由一个有效电阻代替,来模拟其在电场作用下的导电性。这个有效的电阻包括球体本身的电阻和球之间的接触电阻。当直径比D发生变化时,球体在圆管中的堆积结构和接触方式发生改变,以此结构为模型的电阻网络也会发生改变,从而影响该堆积结构的电阻率。通过对电阻率和直径比的分析,进而探讨电阻率和晶体结构的关系。对于上述的每种晶体结构,采用构建电阻网络模型的方法,计算出了不同晶体结构中球体之间的等效电阻,进一步推导出了四种结构电阻率和直径比的解析式,从晶体结构的变化方面对电阻率随直径比的变化原因给出了相应的解释。同时对不同结构的转变节点时,电阻率出现的连续或非连续变化的原因从晶体结构转变上给出解释。结果表明在四种结构中,电阻率是随着直径的增加逐渐增加的。在之字形结构中,当直径比最大时,电阻率在四种结构中达到最大值。在之字形和单螺旋结构中,直径比趋近于两结构边界时,电阻率近似呈指数形式增加。本课题研究成果可以为实验上对此类晶体结构导电特性的研究提供理论参考。

关键词：密堆积柱状晶体电阻网络电阻率

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西藏北喜马拉雅花岗岩带中段地质年代的研究

地质科学 1986年第4期4卷 339-348页

作者：许荣华金成伟中国科学院地质研究所

冈底斯岩浆弧和印度-藏布缝合带(ITS)以南,屹立着巍峨的喜马拉雅山系,根据常承法等(1974)的资料,本区的地质构造可以划分为六个构造带,它们大致平行喜马拉雅山脉的总走向延伸,分布着三条不同的花岗岩类岩带:由南向北分别为低喜马拉雅岩... 详细信息

冈底斯岩浆弧和印度-藏布缝合带(ITS)以南,屹立着巍峨的喜马拉雅山系,根据常承法等(1974)的资料,本区的地质构造可以划分为六个构造带,它们大致平行喜马拉雅山脉的总走向延伸,分布着三条不同的花岗岩类岩带:由南向北分别为低喜马拉雅岩带、高喜马拉雅岩带和北喜马拉雅岩带。

关键词：花岗岩类高喜马拉雅康马岩体北喜马拉雅错英石独居石磷铈镧矿磷酸盐矿物黑云母岩带片麻状构造二云母花岗岩柱状晶体西藏

矿浆液固比对柱状石膏晶体生长行为的影响研究

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矿产综合利用 2024年

作者：闫国英史培阳刘承军东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室包钢集团矿山研究院有限责任公司

水热法作为制备无机单晶的有效手段，近年来备受关注。而液固比作为水热体系下石膏单晶生长过程中重要控制参数，可直接影响石膏单晶的结构和形态，进而影响其应用性能和应用领域。本文以钢铁行业烧结烟气脱硫石膏为原料，探究水热法体... 详细信息

水热法作为制备无机单晶的有效手段，近年来备受关注。而液固比作为水热体系下石膏单晶生长过程中重要控制参数，可直接影响石膏单晶的结构和形态，进而影响其应用性能和应用领域。本文以钢铁行业烧结烟气脱硫石膏为原料，探究水热法体系下液固比对制备柱状石膏单晶体材料的作用机制。研究结果表明，脱硫石膏原料中二水硫酸钙存在多种形貌，虽然存在不同粒度的棱柱状、片状和柱状等形态，以及呈聚集态的硅酸盐相，但在本研究的水热体系下，可使不同粒度的多种形貌脱硫石膏定向生长为长径比可控的柱状单晶体半水石膏材料，且随着液固比增大，长径比逐渐减小，晶体表面致密性增强，孔状和裂纹等缺陷逐渐消失，若要制备长径比2:1左右的致密性短柱状半水石膏，最优的工艺液固比为10:1，这对于脱硫石膏结构和形貌控制具有重要参考价值。

关键词：烧结烟气脱硫石膏资源综合利用水热法液固比柱状晶体

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定向凝固制备多晶硅柱状晶的研究(英文)

中山大学学报（自然科学版） 2009年第S2期48卷 89-91页

作者：梅向阳马文会魏奎先杨斌戴永年昆明理工大学材料与冶金工程学院∥真空冶金国家工程实验室云南昆明650093

为了控制定向凝固过程中柱状晶的稳定生长,结合真空定向凝固技术,在一定的工艺参数下,利用真空定向凝固设备成功制备出具有单向凝固组织的多晶硅材料,通过对制备的多晶硅锭从纵截面和不同位置横截面的微观组织进行研究,分析得出了定向... 详细信息

为了控制定向凝固过程中柱状晶的稳定生长,结合真空定向凝固技术,在一定的工艺参数下,利用真空定向凝固设备成功制备出具有单向凝固组织的多晶硅材料,通过对制备的多晶硅锭从纵截面和不同位置横截面的微观组织进行研究,分析得出了定向凝固过程中多晶硅垂直于底部的柱状晶和大晶粒形成的最佳工艺参数,通过X射线衍射检测,显示晶体择优取向为面,文章还利用晶粒淘汰机制和柱状晶合并机制合理解释柱状晶体长大过程。

关键词：多晶硅定向凝固柱状晶体