相变过程

摘要： 炸药是武器中最重要的材料之一,其微介观结构对炸药的基础物性和动态响应行为有重要影响。相变是炸药的一种最常见的微结构变化,大多数炸药在反应前均会发生多次相变,相变过程及相变后的结构会显著影响炸药的基础物性及动力学响应行为,进而影响炸药的起爆性能和安全性。

摘要： 红外热成像技术是一种应用广泛、发展较快的新型数字化无损检测技术,但其目前仍存在测量精度较低、图像噪声影响较大、数据量巨大等缺点。本文利用红外热成像技术,在孔隙尺度下对多孔材料内石蜡和水的相变过程进行了表征,并对红外热成像测温精度和相界面的表征进行了优化。首先通过添加反射表面(褶皱的铝箔)获取测试过程中环境反射温度,以修正目标物体温度;同时通过引导滤波和主成分热像法(Principal component thermography,PCT)对红外热成像图片降噪,提高红外热像仪对温度场及相界面的检测精度。实验结果表明:环境反射温度修正法可以排除测试环境温度变化对红外测温结果的影响;引导滤波法选取合适的滤波半径和滤波参数后相界面轮廓更加清晰,并取得较好的降噪效果;主成分热像法除了降噪效果好,使相界面更清晰,并使处理数据量减少了4个量级。上述3种优化方法为红外热成像技术在孔隙尺度下多孔介质相变过程表征中的应用提供了技术支持。

摘要： 采用计算流体力学技术,研究了质子交换膜燃料电池系统中用于阳极再循环的喷射器内组分输运、相变过程对喷射器内部流动动力学和喷射器性能的影响。建立了组分输运-相变模型,并通过仿真,将所提模型与干蒸汽模型做对比。结果表明,当电堆输出功率在40~70kW时,引入组分输运-相变模型后,喷射器内部压力、速度和温度分布受到显著影响,且模型预测精度显著提高,最大误差小于5%。

摘要： 天然气水合物储量巨大且富含甲烷,被视为21世纪最重要的潜在新型清洁能源之一.天然气水合物大多赋存在海底沉积物的孔隙介质中(少部分赋存于永久冻土层中),对其相变过程受孔隙介质影响规律的系统梳理和总结对未来的勘探开发具有重要意义.本文综合分析前人研究成果,将孔隙介质中天然气水合物的相变过程概化为水合物形成分解时的温压平衡条件变化、速率、稳定性、转化效率以及生长形态、分布状态等;将影响因素分为孔隙介质特性如孔径及粒径、润湿性、导热性能,以及孔隙介质中的物理化学因素如温压和水气条件,并总结了其影响规律和影响机理:(1)孔径及粒径能影响水合物温压平衡条件,较小粒径还能加快水合物相变速率,降低其转化效率.(2)润湿性能够决定水合物的微观生长形态及其与孔隙介质间的接触形式,亲水性强的介质表面能加快水合物的相变速率.(3)孔隙介质导热性能越强,水合物的相变速率越大.(4)温压条件控制下的温压驱动力越大,水合物的相变速率越大,但这种趋势不适用于温压驱动力过大的情形.(5)水气条件影响着水合物相变过程的温压平衡条件、相变速率、稳定性及分布状态.另外,本文分析了目前研究中的不足,并给出了未来的重点研究方向.

摘要： 露水发生在大气边界层最底层,受大气、植被、土壤的共同影响,在干旱半干旱地区陆地生态系统中发挥着重要作用.文章回顾了近几十年露水凝结模型所经历的3个发展阶段:统计回归模型、潜热通量模型、简化的云物理/能量平衡模型,凝练了当前因观测数据序列短造成的模型代表性不足、对不同下垫面露水形成物理机制分析不够透彻、对自然下垫面露水的有效模拟欠缺、干旱半干旱地区陆面模型的潜热通量关系不合理等造成的露水凝结模型的诸多问题,并指出未来需加深自然下垫面露水凝结机理及下垫面性质对露水凝结速率的影响机制研究,需要发展适用于中国不同气候背景和下垫面的露水凝结模型.

摘要： 石墨烯基复合相变材料能够解决相变材料相变过程中的泄漏问题,并具有优异的光吸收能力,在太阳能热转换和存储领域具有潜力。然而,目前石墨烯基复合相变材料的制备方法涉及多步过程,通常较为复杂、耗时耗能,阻碍了其进一步的应用。

摘要： 本文采用金刚石压腔设备、借助微区拉曼光谱、红外光谱和同步辐射X射线单晶衍射等技术对CaCO2在高温高压条件下的相变过程和分解反应进行了细致的研究,为确定俯冲带碳酸钙的存在状态、俯冲深度及其对地幔不均一性的影响提供依据。

摘要： 在核燃料循环过程中,六氟化铀作为中间介质广泛地应用于铀转化厂、铀富集厂和燃料元件制造厂中.随着我国核电产业的快速发展,与之配套的核燃料循环工业也正处于快速发展的阶段,六氟化铀的生产和使用将会增加,开展有关六氟化铀相变规律和相变过程的研究工作变得尤为重要.本文对六氟化铀容器的工艺设备进行了简单的介绍,并应用了计算流体力学软件对六氟化铀在48Y容器内的相变过程进行了模拟分析,给出了六氟化铀在容器内的相态变化情况和融化所需要的时间,并使用了简单的解析计算对模拟的结果进行了对比分析,结果表明,数值模拟的方法可以较为准确的模拟六氟化铀在容器内的相态变化,进而有助于六氟化铀泄漏事故情景分析和事故源项估算.

摘要： 介绍了高频脉冲电流在连铸过程的应用研究.研究表明:在钢液凝固过程,脉冲电流能有效的改善连铸坯的凝固组织,提高等轴晶率,减少二次枝晶间距;在低碳钢奥氏体γ→铁索体α的微观组织相变过程,脉冲电流可提高铁素体形核率,促进铁素体在奥氏体晶内形核,抑制奥氏体晶界先共析铁索体膜形成;在铌微合金钢连铸过程,脉冲电流可提高Nb(C,N)的形核率,促进Nb(C,N)的充分析出;脉冲电流能够促进Ti(C,N)的析出.

摘要： 热轧板卷生产的加热、轧制和冷却过程中,由于不同部位的冷却强度和相变过程存在差异,最终导致成品板材在宽度方向上产生明显的力学性能差异.此外,受卷取后冷却强度的影响,在线取样和随卷冷却取样之间也存在一定的力学性能的差异.

摘要： 本文研究了电磁搅拌对Al-5Ti-B中间合金组织、成分及细化效果的影响,并对铝钛硼及其细化后的纯铝分别在不同升降温速率下的DSC差热分析.分析了两组合金中TiAl3及TiB2的相变过程,并在此基础上提出可能的晶粒细化机理.结果表明:在浇注前对熔体施加150V电压搅拌10min,可使熔体的洁净度大幅提升,并且能让Al-5Ti-B中间合金的TiB2相均匀分布于Al基体上,在此工艺条件下制备的Al-5Ti-B中间合金将纯铝晶粒细化至390μm左右.铝钛硼以2°C/min凝固时发生了包晶反应;当凝固速度较大时,即使有TiAl3相存在也没有发生包晶反应.合金熔体中的Ti浓度达不到0.15％时,即使在平衡状态下凝固也没有发生包晶反应,即包晶反应由冷却速度和Ti浓度共同决定.

摘要： 利用EBSD、HRTEM与热膨胀仪等试验手段对低碳中锰钢在QT与QLT两工艺下的奥氏体形貌与相变过程进行了对比分析.结果表明:QT与QLT工艺下所生成的回转奥氏体形貌、尺寸、位置以及由此导致的奥氏体稳定性差异是造成两工艺钢力学性能特别是低温冲击韧性巨大差异的最主要原因.此外通过热力学与动力学分析表明,由于QLT工艺在QL阶段完成了C和Mn元素的第一次配分,因而相比于QT热处理工艺而言,QLT工艺下回转奥氏体生成速率显著提高的同时其生长模型也由一维双向增厚模式演变成为了一维单向增厚模式.

摘要： 碳酸盐矿物,如CaCO3,MgCO3,MgCa(CO3)2等,是地壳岩石的重要组成部分.在板块运动中,碳酸盐矿物随着板块俯冲被带入地球内部.近期高温高压实验表明,这些碳酸盐矿物在俯冲板片相对较低的温度下稳定存在,并在下地幔温压条件下发生结构相变.即使少量碳出现在地球深内部,都将会改变地幔矿物的熔点,并使地球内部处于更加还原的状态.因此,研究这些碳酸盐矿物在地幔相应的温度和压强状态下的物理性质,尤其是相变过程、相变条件以及新相的热力学性质,对理解地球内部的碳循环和碳在地球内部的迁移和储存方式具有重要意义,并进一步深化对地幔的形成和演化方式的认识.利用金刚石对顶砧结合同步辐射X光衍射，研究了MgCO3菱镁矿在高温高压下的结构和相变。在下地幔温度和压强条件下研究了MgCO3的结构和相变过程，获取了高质量的X光衍射谱，较好的确定了MgCO3由MagnesiteⅠ至MagnesiteⅡ的相变温度和压强。新的实验结果，对理解碳在下地幔的储存和迁移性质至关重要。

摘要： 干沙鄂博稀土矿床的矿体主要产于霓辉正长岩和霓辉正长斑岩顶部或内接触带中,呈不规则脉状、透镜状,成群成带展布,总体走向NE-SW,倾向NW,倾角80°～90°.矿石构造主要为浸染状、细脉浸染状、细脉状构造,矿石结构以自形-它形粒状结构和交代结构为主.矿物成分主要有氟碳钙铈矿、氟碳铈矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、方解石、石英、萤石、长石、霓辉石等.根据矿脉的穿插关系和矿物共生组合特征，可将矿化过程划分为四个成矿期:岩浆成矿期、岩浆-热液成矿期、热液成矿期和表生成矿期。岩浆-热液成矿期为REE主成矿期。

摘要： 干沙鄂博稀土矿床的矿体主要产于霓辉正长岩和霓辉正长斑岩顶部或内接触带中,呈不规则脉状、透镜状,成群成带展布,总体走向NE-SW,倾向NW,倾角80°～90°.矿石构造主要为浸染状、细脉浸染状、细脉状构造,矿石结构以自形-它形粒状结构和交代结构为主.矿物成分主要有氟碳钙铈矿、氟碳铈矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、方解石、石英、萤石、长石、霓辉石等.根据矿脉的穿插关系和矿物共生组合特征，可将矿化过程划分为四个成矿期:岩浆成矿期、岩浆-热液成矿期、热液成矿期和表生成矿期。岩浆-热液成矿期为REE主成矿期。

摘要： 干沙鄂博稀土矿床的矿体主要产于霓辉正长岩和霓辉正长斑岩顶部或内接触带中,呈不规则脉状、透镜状,成群成带展布,总体走向NE-SW,倾向NW,倾角80°～90°.矿石构造主要为浸染状、细脉浸染状、细脉状构造,矿石结构以自形-它形粒状结构和交代结构为主.矿物成分主要有氟碳钙铈矿、氟碳铈矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、方解石、石英、萤石、长石、霓辉石等.根据矿脉的穿插关系和矿物共生组合特征，可将矿化过程划分为四个成矿期:岩浆成矿期、岩浆-热液成矿期、热液成矿期和表生成矿期。岩浆-热液成矿期为REE主成矿期。

摘要： 本发明公开一种蜡质类相变材料一维热交换相变过程测试装置及方法，装置包括液压系统、上水池、下水池、密封罐四部分。液压系统包括油箱、液位传感器、液压泵、驱动电机、单向阀、调压阀、截止手阀、压力传感器、橡胶皮囊；上水池包括上水槽、上冷热交换机、上温度传感器；下水池包括下水槽、下冷热交换机、下温度传感器；密封罐包括导热上盖、导热下盖、陶瓷管壁、螺栓、流体入口单向阀、流体出口单向阀、流体入口堵头、流体出口堵头。本发明装置具备在多种温度、压力条件下开展相变材料、相变材料与增强导热纳米粉末混合物的一维热交换相变过程测试及材料性能评估，具有测量精准、连续采集、自动化程度高、通用性强等优点。

摘要： 一种高分辨观察相变材料电致相变过程的透射电镜薄膜窗口，包括以下步骤：在金属片上通过激光切割或金属刻蚀的方法在掩模板上加工出电极的形状；将掩模板覆盖在SiNx薄膜窗口上，利用镀膜机镀上金属电极；在所得的电极两端使用FIB进行电子束沉积，制备出小间距Pt电极；利用聚焦离子束，对电极之间的SiNx薄膜对Pt电极之间的薄膜进行切割加工桥状结构的样品平台；在已经做好电极的SiNx薄膜窗口上，使用磁控溅射镀上薄膜样品；用导电胶将透射电镜通电样品杆与电极相连进行原位电学实验。本发明解决了相变材料在器件中不能进行原位观察相变过程的问题，并避免了常规FIB制备的样品损伤，降低了样品的制备难度。

摘要： 本发明公开了一种基于可相变Fe50Mn30Cr10Co10高熵合金相变过程的原子级模拟方法，采用可用于分子动力学模拟的势函数，应用于亚稳态Fe50Mn30Cr10Co10高熵合金相变过程的分子动力学模拟。该势函数的基本形式为EAM函数形式，基于介原子方法进行建模，并采用遗传算法进行参数的优化。这一势函数可以有效的模拟出单晶或多晶构型中的相变过程，对于研究亚稳态可相变高熵合金的相变机理，进而加快新材料的研发具有重要意义。

摘要： 本发明公开了一种利用自然对流强化相变过程的相变蓄能装置，涉及蓄能设备技术领域。该装置包括蓄能单元和支撑单元。所述的蓄能单元包括若干个间隔布置的蓄能部件和支撑滚圈，且支撑滚圈和蓄能部件通过第一连接件连接形成一整体。蓄能部件包括蓄能箱，蓄能箱内填充有蓄能剂，且蓄能剂为液态时密度小于为固态时密度。蓄能箱一侧设置有换热管道，且相邻两个蓄能部件的换热管道通过第二连接件相连通。所述的支撑单元包括底架，所述底架的前、后两侧分别设置有用于支撑对应的支撑滚圈的支撑部件。所述的支撑部件包括立架和滚轮。所述的底架上设置有驱动电机。该装置不仅提高了换热效率，而且有效的提高了蓄能箱的有效容积，缩小了蓄能装置的体积。

摘要： 本发明公开一种蜡质类相变材料一维热交换相变过程测试装置及方法，装置包括液压系统、上水池、下水池、密封罐四部分。液压系统包括油箱、液位传感器、液压泵、驱动电机、单向阀、调压阀、截止手阀、压力传感器、橡胶皮囊；上水池包括上水槽、上冷热交换机、上温度传感器；下水池包括下水槽、下冷热交换机、下温度传感器；密封罐包括导热上盖、导热下盖、陶瓷管壁、螺栓、流体入口单向阀、流体出口单向阀、流体入口堵头、流体出口堵头。本发明装置具备在多种温度、压力条件下开展相变材料、相变材料与增强导热纳米粉末混合物的一维热交换相变过程测试及材料性能评估，具有测量精准、连续采集、自动化程度高、通用性强等优点。

摘要： 本发明公开的是一种相变微胶囊或板材在相变过程中温度的测试方法，将两组各10块石膏板上平整的涂抹1号腻子粉混合物，分别放入在1号石膏板和2号的保温箱，在每个泡沫保温盒内分别安装有温度探头，在电脑中安装实时温度测定软件，与对应温度探头相连接并记录。本发明通过模拟一个密闭的空间，把相变微胶囊板材应用其中，通过灯泡加热，来实时测定温度的变化，并做空白对照，可以简单、快速、准确的测定相变微胶囊的相变时温度的变化情况，从宏观上说明相变微胶囊应用在建筑中所起到的节能作用。

摘要： 本发明公开了一种降低相变诱发塑性钢在相变过程中硅含量的方法，属于相变诱发塑性钢制备技术领域。本发明将制得的相变诱发塑性钢从刚性状态转化为熔融状态，再将熔融状态转变为流体状态，从而进一步降低相变诱发塑性钢在相变过程中硅含量。实例证明，本发明不仅降低了相变诱发塑性钢中硅含量，不含Cr、Ni、Mo等贵重合金元素，而且热轧工艺简单易行，在具有较高抗拉强度以及塑性的同时，焊接性能也得到了显著提高，另外还具有良好的冲击韧性。

摘要： 一种高分辨观察相变材料电致相变过程的透射电镜薄膜窗口，包括以下步骤：在金属片上通过激光切割或金属刻蚀的方法在掩模板上加工出电极的形状；将掩模板覆盖在SiNx薄膜窗口上，利用镀膜机镀上金属电极；在所得的电极两端使用FIB进行电子束沉积，制备出小间距Pt电极；利用聚焦离子束，对电极之间的SiNx薄膜对Pt电极之间的薄膜进行切割加工桥状结构的样品平台；在已经做好电极的SiNx薄膜窗口上，使用磁控溅射镀上薄膜样品；用导电胶将透射电镜通电样品杆与电极相连进行原位电学实验。本发明解决了相变材料在器件中不能进行原位观察相变过程的问题，并避免了常规FIB制备的样品损伤，降低了样品的制备难度。

摘要： 本发明公开一种预测液/液两相界面反应相变过程的数值模拟方法，包括步骤1，建立总自由能泛函；步骤2，对液‑液两相流的混合状态进行求解；步骤3，提取两相界面形貌及溶质场分布情况作为数值模拟的初始条件，并提取步骤2中两相界面厚度来拟合总自由能泛函中的梯度项系数；步骤4，采用Cahn‑Hilliard和Allen‑Cahn方程分别对泛函中反映元素分布的成分场及反映固‑液相的序参量场进行求解；步骤5，计算结果可视化得到界面反应动力学动态过程，提取新相形核率、尺寸分布特征来分析反应动力规律。本发明有助于我们掌握两相界面反应动力学规律，为控制反应产物的尺寸分布、生产效率提供理论指导，为优化工艺奠定基础。

摘要： 本发明提供了一种测量纳米磁结构相变过程的激活能和特征弛豫时间的方法和应用。本发明利用透射电子显微镜洛伦兹模式来观测薄样品的磁相变动力学过程，通过制备纳米级厚度和几何尺寸的薄样品，利用激光辐照热退磁来消去磁相变过程的热滞留效应，准确获得纳米尺度磁结构相变的特征弛豫时间和激活能等动力学参数，为表征磁材料的磁动力学过程和本征磁特性提供新颖且切实可行的方法。