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UO_2晶体中低密勒指数晶面表面能的分子动力学模拟

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物理学报 2013年第10期62卷 103-108页

作者：肖红星龙冲生中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室成都610041

采用基于刚性离子势的分子动力学模拟方法初步计算了UO2晶体中(100),(110)和(111)3种低密勒指数晶面在300—1500K范围内的表面能大小.结果表明,3种晶面的表面能大小随温度的升高而降低,与实验结果趋势一致;原子排列最紧密的(111)晶面具... 详细信息

采用基于刚性离子势的分子动力学模拟方法初步计算了UO2晶体中(100),(110)和(111)3种低密勒指数晶面在300—1500K范围内的表面能大小.结果表明,3种晶面的表面能大小随温度的升高而降低,与实验结果趋势一致;原子排列最紧密的(111)晶面具有最低的表面能,3种晶面的表面能大小从高到低依次为(100),(110)和(111)晶面;达到平衡状态下的表面层原子相对于体内原子层在表面的法线方向上发生了明显的压缩并且表面层原子的对称性也降低了,表面原子的弛豫效应一直影响到了第5层.计算研究结果将有助于深入认识UO2燃料中裂变气体气泡的聚集长大以及燃料的辐照肿胀开裂行为.

关键词：分子动力学 UO2 低密勒指数晶面表面能

一维液态泡沫渗流实验研究及表面能和粘性耗散分析

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物理学报 2007年第10期56卷 6124-6131页

作者：黄晋孙其诚中国科学院过程工程研究所北京100080

液态泡沫由大量气泡密集堆积在微量表面活性剂溶液中形成,是远离平衡态的软物质.泡沫强制渗流在微观上是指以恒定流率输入的液体在气泡间隙内的微流动过程,是影响泡沫稳定的主要因素之一.采用在表面活性剂溶液中添加微量色素以显示泡沫... 详细信息

液态泡沫由大量气泡密集堆积在微量表面活性剂溶液中形成,是远离平衡态的软物质.泡沫强制渗流在微观上是指以恒定流率输入的液体在气泡间隙内的微流动过程,是影响泡沫稳定的主要因素之一.采用在表面活性剂溶液中添加微量色素以显示泡沫中液体流动的方法,确定了透射率与液体分率的对应关系,测量得到了一维液态泡沫强制渗流中渗流波传播规律以及液体分率的演变规律;理论推导了泡沫基本单元,即开尔文单元结构(Kelvincell)的粘性耗散能表达式,并依据Surface Evolver软件计算得到了不同液体分率时开尔文单元结构对应的的表面能,并计算出了与实验系统对应的开尔文单元结构的表面能和粘性耗散.基于开尔文单元结构内液体分率演变的准静态假设,分析了表面能和粘性耗散的演变规律.

关键词：泡沫渗流表面能粘性耗散软物质物理

TA2表面微弧氧化-水热合成复合陶瓷膜层结构及其表面能分析

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稀有金属材料与工程 2016年第8期45卷 2080-2085页

作者：徐琳丁建宁许晓静李伯全牛小丫江苏大学江苏镇江212013 常州大学江苏常州213164

采用微弧氧化-水热法在纯钛TA2表面制备了含有羟基磷灰石、金红石相Ti O2及锐钛矿相Ti O2的复合陶瓷膜层。观测与分析复合陶瓷膜层的微观形貌、元素成分、粗糙度及相组成,探讨水热时间对其结构及表面能的影响。结果表明,水热处理后膜层... 详细信息

采用微弧氧化-水热法在纯钛TA2表面制备了含有羟基磷灰石、金红石相Ti O2及锐钛矿相Ti O2的复合陶瓷膜层。观测与分析复合陶瓷膜层的微观形貌、元素成分、粗糙度及相组成,探讨水热时间对其结构及表面能的影响。结果表明,水热处理后膜层表面结晶形核出大量光滑且较规则的条柱状及针状HA颗粒,不同水热时间的膜层表面基本组成元素均为Ti、O、Ca、P。随着水热时间的延长,膜层表面HA晶粒增多,体积增大,表面粗糙度呈现先下降后上升的趋势。膜层表面与水的接触角在116.0o^140.2o之间,均大于纯钛TA2基材与水的接触角77.3o,疏水性能增强;膜层表面能为150.7~282.9 m J·m^(-2),较纯钛TA2基材的27.5m J·m^(-2)提高了4倍以上。粗糙度的改变是导致膜层表面能提高的主要因素。

关键词：纯钛微弧氧化水热合成表面能羟基磷灰石

第一原理方法研究六方晶系金属表面功函数和表面能

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金属学报 2015年第5期51卷 597-602页

作者：姬德朋王绍青中国科学院金属研究所沈阳110016

对Be,Mg,Ti和Zr 4种六方结构的纯金属进行不同表面的功函数和表面能的计算.结果表明,对于这4种金属而言,不同表面取向之间的功函数和表面能差别很大,其中(0001)表面的功函数最高,表面能最低,(0111)表面的功函数最低,表面能最高;同族的2... 详细信息

对Be,Mg,Ti和Zr 4种六方结构的纯金属进行不同表面的功函数和表面能的计算.结果表明,对于这4种金属而言,不同表面取向之间的功函数和表面能差别很大,其中(0001)表面的功函数最高,表面能最低,(0111)表面的功函数最低,表面能最高;同族的2种金属,其不同表面的功函数F变化规律相似,表现为:F(0001)>F(0221)>F(1010)>F(1231)>F(1230)>F(0111),而表面能g的变化规律完全相反,表现为:g(0001)表面取向的功函数和表面能都要相对另一种金属的小.

关键词：功函数表面能第一原理

Au/NiCr/Ta薄膜生长的表面能和晶界能作用

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稀有金属材料与工程 2007年第7期36卷 1185-1188页

作者：唐武邓龙江徐可为电子科技大学四川成都610054 西安交通大学陕西西安710049

用原子力显微镜(AFM)研究了Al2O3基体上磁控溅射Au/NiCr/Ta薄膜的表面生长形貌以及表面粗糙度,并根据不同的沉积温度探讨了薄膜表面粗糙化机制,从能量角度分析了薄膜晶粒生长的表面能和晶界能交互作用效果。结果表明:磁控溅射的金属薄... 详细信息

用原子力显微镜(AFM)研究了Al2O3基体上磁控溅射Au/NiCr/Ta薄膜的表面生长形貌以及表面粗糙度,并根据不同的沉积温度探讨了薄膜表面粗糙化机制,从能量角度分析了薄膜晶粒生长的表面能和晶界能交互作用效果。结果表明:磁控溅射的金属薄膜呈现柱状晶生长,随着沉积温度的升高,薄膜表面发生粗糙→光滑→粗糙的变化过程,表面能和晶界能的交互作用效果是导致薄膜表面粗糙度变化的根本原因。

关键词： Au/NiCr/Ta 薄膜表面粗糙度表面能晶界能

B2-和B19'-NiTi表面原子弛豫、表面能、电子结构及性能的理论研究

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物理学报 2019年第5期68卷 54-63页

作者：陈璐李烨飞郑巧玲刘庆坤高义民李博周长猛西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 山东汇丰铸造科技股份有限公司济南250000

采用基于密度泛函理论的第一性原理系统研究了B2-和B19'-NiTi合金所有低指数表面的表面能、表面结构稳定性、表面电子结构等性质.计算结果表明两种NiTi合金所有低指数表面的原子弛豫主要集中在表面2-3个原子层,且以Ti原子为终止原子表... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理系统研究了B2-和B19'-NiTi合金所有低指数表面的表面能、表面结构稳定性、表面电子结构等性质.计算结果表明两种NiTi合金所有低指数表面的原子弛豫主要集中在表面2-3个原子层,且以Ti原子为终止原子表面构型的原子振荡最为剧烈,Ni和Ti原子共同终止表面构型的原子振荡最小;价电荷密度沿着表面构型向真空层方向快速衰减;表面能计算结果显示其与配位数成反相关.B2-和B19'-NiTi合金的非密排且非化学计量比表面的表面能取决于Ti的化学势,表面能数值较高;而密排面的表面构型符合化学计量比,其表面能较低,表现出卓越的化学稳定性;其中以B2-NiTi(101)密排面的表面稳定性最优.

关键词：第一性原理稳定性表面能电子性质

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双轴向列相液晶的表面能

物理学报 2002年第12期51卷 2786-2792页

作者：刘红南京师范大学物理系南京210097

利用双轴向列相液晶表面能对指向矢和序参量矩阵的旋转不变性 ,构造了与指向矢 ^a ,^b ,^c对易取向轴 ^a0 ,^b0 ,^c0 的偏离有关的表面能Fs(a ,b ,c) ,以及与序参量矩阵有关的表面能Fs(Q) ,并得到两种表达式的等价形式 .在Fs(a ,b ,c)和... 详细信息

利用双轴向列相液晶表面能对指向矢和序参量矩阵的旋转不变性 ,构造了与指向矢 ^a ,^b ,^c对易取向轴 ^a0 ,^b0 ,^c0 的偏离有关的表面能Fs(a ,b ,c) ,以及与序参量矩阵有关的表面能Fs(Q) ,并得到两种表达式的等价形式 .在Fs(a ,b ,c)和Fs(Q)中分别有四个和两个独立参量 .为讨论上述独立参量的物理意义 ,假设一液晶分子对表面相互作用的简单模型 ,将液晶分子沿易取向轴 ^b0 ,^c0 的双轴性取向看成是受到沿 ^b0 ,^c0 两相互垂直的平均场作用的结果 .为测量表面锚泊系数 ,考虑了三种简单形变位型 ,即在外磁场中 ^b和 ^c绕 ^a0 ,^c和 ^a绕 ^b0 ,^a和^b绕 ^c0 的Freedericksz相变 .通过测量其Freedericksz相变的磁场阈值 ,可求出表面能中与这三个形变有关的锚泊系数Wa,Wb,Wc.

关键词：双轴向列相液晶弹性能表面能

金属高Miller指数表面能的分子动力学研究

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金属学报 2004年第6期40卷 589-593页

作者：王晓春贾瑜姚乾凯王飞马健新胡行郑州大学物理工程学院材料物理重点实验室郑州450052

利用嵌入原子型原子间相互作用势的分子动力学,计算了金属Al,CU,Ni位于两个晶带上([001]晶带和[110]晶带)一系列高Miller指数面的表面能.推广了基于表面结构单元模型的经验公式.计算结果表明,利用本文推广的经验公式可根据几个低Miller... 详细信息

利用嵌入原子型原子间相互作用势的分子动力学,计算了金属Al,CU,Ni位于两个晶带上([001]晶带和[110]晶带)一系列高Miller指数面的表面能.推广了基于表面结构单元模型的经验公式.计算结果表明,利用本文推广的经验公式可根据几个低Miller指数面的表面能估计出高Miller指数面的表面能和表面结构特征.最密排面的表面能最低;最密排面(111)和次密排面(110),(100)的表面能分别是表面能值随晶向角度θ变化曲线上的极小值;理论模拟结果、公式计算结果和已有的实验数据三者符合得较好.

关键词：高Miller指数表面表面能分子动力学模拟

利用介质阻挡放电处理提高太阳能电池板背膜表面能

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高电压技术 2010年第2期36卷 417-422页

作者：方志杨浩司琼郑向阳解向前南京工业大学自动化与电气工程学院南京210009 苏州中来太阳能材料技术有限公司常熟215500

提高太阳能电池板背膜材料的表面能可以对太阳能电池板进行更好的封装,从而对生产出高性能、长寿命的太阳能电池板具有重要意义。为此,用空气中介质阻挡放电(DBD)产生的常压低温等离子体对太阳能电池板背膜材料进行表面改性,通过接触角... 详细信息

提高太阳能电池板背膜材料的表面能可以对太阳能电池板进行更好的封装,从而对生产出高性能、长寿命的太阳能电池板具有重要意义。为此,用空气中介质阻挡放电(DBD)产生的常压低温等离子体对太阳能电池板背膜材料进行表面改性,通过接触角测量仪测量了DBD改性前后背膜表面亲水性和表面能的变化,通过扫描电子显微镜(SEM)和全反射傅立叶红外光谱仪(ATR-FTIR)分析了改性前后背膜表面物理结构和化学成分的变化,并研究了处理后材料的退化效应及功率密度的影响。接触角测量结果表明,经过DBD等离子体处理后,背膜材料的表面能提高,亲水性增强,接触角和表面能均在一定处理时间达到饱和值;SEM观测发现,处理后背膜表面的粗糙度增大;FTIR分析表明,处理后的背膜表面的化学基团发生变化,引入了含氧极性基团。处理后的材料在空气中放置时会出现退化效应,但即使放置6 d后材料表面水接触角仍远低于处理前的值。增大DBD处理的功率密度,利用更少的处理时间就能得到同样的处理效果。

关键词：介质阻挡放电背膜材料表面改性表面能老化效应功率密度