Abstract ：

结构-功能一体化镁合金在国防军工、交通运输、电子通信等领域具有广阔的应用前景,开发力学性能和导热性能协同提升的镁合金板材是实现结构功能一体化镁合金应用的关键.本文以固溶态Mg-6Gd-1Er-6Zn-0.5Zr(质量分数,%,简称GEZ616K)合金为研究对象,研究了轧制温度和变形量对轧制态GEZ616K合金微观组织及力学性能和导热性能的影响规律.结果表明:随着轧制变形温度的上升,变形量80%的板材组织经历了从低温混晶→均匀细小再结晶→高温粗大晶粒的变化过程,并伴随基面织构减弱、大角度晶界比例增加以及合金中位错密度降低;当轧制温度一定时,随着变形量的增加,合金中孪晶数量降低,再结晶比例增加,合金力学性能和导热性能同步提升.当轧制温度为425 ℃ 时,经80%轧制变形的GEZ616K合金展现出优良的力学性能和导热性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为280 MPa、227 MPa和11.4%,热扩散系数为72.9 mm2/s,热导率为135.3 W/(m·K).

Keyword ：

镁-稀土合金 导热性能 轧制 显微组织 力学性能

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一种富锂正极锂离子电池的低浓度电解液，属于电化学储能技术领域。所述电解液包含一种或两种锂盐、链状碳酸酯溶剂和环状碳酸酯溶剂的混合溶剂及低极性的共溶剂，其中锂盐的整体浓度为0.1～0.8mol/L，共溶剂为弱溶剂化的氟化溶剂。该电解液与传统电解液(1mol/L)相比具有更低的浓度，可以显著降低电解液的粘度、提高锂离子的扩散系数、改善电解液的浸润性。通过锂盐组分、溶剂及共溶剂构成的合理设计能够调控电解液的溶剂化结构、优化界面化学结构。本发明实现了富锂正极锂离子电池与低浓度电解液的良好兼容，获得了优异的循环稳定性和倍率性能。

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纳米流体是将纳米颗粒分散在基液形成的一种介质,具有较强的导热性能,在诸多领域具有重要的应用.纳米流体的悬浮颗粒多为球形颗粒,而在实际应用中很多颗粒为非球形.基于平衡态分子动力学模拟方法,研究了含有圆柱形纳米颗粒的纳米流体导热性能.计算结果表明,随着纳米颗粒球形度降低,纳米流体的热导率明显增大.基于纳米流体径向分布函数以及基液和纳米颗粒扩散系数的分析表明,对于相同体积的纳米颗粒,圆柱形纳米颗粒的比表面积较大,颗粒表面的类固液体层效应是非球形纳米颗粒提高纳米流体热导率的主导机制,并且颗粒的布朗运动有可能削弱此效应.该研究结果为强化纳米流体热导率提供了新的思路.

Keyword ：

圆柱形颗粒 径向分布函数 热导率 分子动力学模拟 纳米流体 扩散系数

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为研究不同取向对Cu/Cu3Sn界面原子扩散行为的影响,建立了(100)Cu3Sn∥(100)Cu、(100)Cu3Sn∥(1-10)Cu以及(010)Cu3Sn∥(1-1-2)Cu三种界面结构的模型.运用分子动力学方法模拟了900～1100 K下各模型Cu/Cu3Sn界面处的原子扩散,观察具体的扩散情况并计算了扩散系数.结果表明,温度和界面取向均对扩散系数有影响.温度升高,界面原子的紊乱程度加剧.同一模型的扩散系数随温度升高而增大.三种界面结构在同一温度下界面偏移程度不同,Cu晶体中的Cu原子扩散速度要低于Cu3 Sn中的Cu1、Cu2和Sn1原子,其中Cu原子是Cu3 Sn相中界面扩散的主要原子.对于Cu晶体,(1-10)Cu取向上的Cu原子扩散速度最快.Cu3Sn晶体在900～1000 K时,(010)Cu3Sn∥(1-1-2)Cu模型界面的Cu1、Cu2和Sn1原子由于扩散激活能垒最低而显得扩散速度最快;在高于1000 K时,(100)Cu3Sn∥(1-10)Cu模型的Cu1、Cu2和Sn1原子由于原子排列稀疏、扩散阻力最小而扩散速度最快.三种Cu/Cu3 Sn界面结构取向模型扩散速度的差异是界面原子排列及相应原子的扩散激活能不同导致的.

Keyword ：

扩散系数 Cu/Cu3Sn 分子动力学模拟 取向

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相变材料可以显著提升沥青的调温能力,减少路面温度病害.为从分子层面研究相变材料对沥青力学性能及调温能力的影响,通过分子动力学模拟技术对沥青四组分(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)建模,使用四组分平均分子结构模型构建了沥青分子结构模型并验证了其可靠性;进一步构建了沥青与相变材料共混体系模型,并对共混体系与沥青体系的力学性能参数、扩散系数、内聚能密度等参数进行对比.研究结果表明:通过沥青四组分平均分子结构"组装"的沥青分子模型具有合理性,能够真实体现沥青材料特性;相变材料的加入使得沥青体系的力学参数在一定程度上都有所提高,其中:体积模量提高了约36％,剪切模量提高了约17％,弹性模量提高了约8％;相变材料能提高沥青质的扩散速度,但对胶质、芳香分、饱和分的扩散能力有一定的削弱作用;相变材料使得沥青体系的内聚能密度增大,沥青的热稳定性得到加强;相变材料可以使沥青在吸收相同能量的情况下温度变化更小,有效发挥了对沥青温度的调控作用.

Keyword ：

道路工程 沥青路面 相变材料 分子动力学模拟 路面调温

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为了探究温度和空位浓度对Cu3 Sn层中各元素扩散行为的影响,基于分子动力学方法,使用LAMMPS软件模拟了Cu3 Sn层上空位浓度以及温度对各元素扩散系数的影响.结果表明,Cu3 Sn层各元素的扩散系数均随温度的升高而增大.与不含空位相比,当Cu3 Sn层中存在10％空位时,原子运动更加剧烈,扩散系数增大.进一步研究发现,在一定的温度下(900 K),空位含量增大,扩散系数随之增大.然而,空位含量变化不如温度对扩散系数的影响大.最后,在相同条件下,Cu1和Cu2原子的扩散系数相差不大,且均大于Sn的扩散系数,Cu3 Sn层中的主要扩散元素是Cu.

Keyword ：

Cu3Sn 扩散系数 扩散 空位 分子动力学模拟

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分子动力学模拟为研究沥青-再生剂扩散的微观进程提供了直观、定量的技术手段.研究介绍了基于分子动力学模拟的沥青-再生剂扩散研究成果,归纳了分子动力学模拟常用的沥青分子模型和不同来源的再生剂分子模型.总结了不同接触类型的沥青-再生剂扩散模型、其各自特点以及模拟过程中扩散系数和各项热力学参数计算方法,分析了扩散机理和扩散驱动因素.提出了分子动力学模拟在沥青与再生剂扩散研究的展望.

Keyword ：

分子动力学模拟 扩散 沥青 再生剂 沥青分子模型

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采用近海污染物浒苔为原材料制备包埋水凝胶颗粒,研究浒苔包埋颗粒的机械稳定性、动力学特性,以及在污水处理过程中C/N比对浒苔包埋颗粒短程反硝化性能的影响。采用PVA、SA、PVA-SA及浒苔-WPU制作包埋颗粒,对比研究不同包埋颗粒的机械强度、膨胀系数和溶胀性能;采用乙酸钠为碳源,研究不同初始NO_3~--N浓度和COD条件下,C/N对浒苔包埋颗粒短程反硝化性能的影响;同时采用Monod方程和有效扩散系数方程对浒苔包埋颗粒的短程反硝化动力学特性进行了研究。结果表明:浒苔包埋颗粒具有良好的机械强度、膨胀系数及溶胀性能,能够在长期实验中保持稳定,同时价格低廉,适合在污水处理工艺中使用; C/N比对浒...

Keyword ：

包埋颗粒 厌氧氨氧化 浒苔 短程反硝化 反应动力学

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钠基二元熔盐高温传热蓄热工质，属于高新技术中物理传热储能技术领域。所述钠基二元熔盐高温传热蓄热介质主要由碳酸钠和硝酸钠组成。钠基二元熔盐高温高温传热蓄热介质组分比例如下：碳酸盐占质量百分比为10％～30％，硝酸盐占质量百分比为70％～90％。该种混合熔盐熔点约为300℃左右，相对于碳酸盐其熔点降低了约100℃，其热分解温度达到了650℃以上；平均热扩散系数为0.2826mm2/s，平均导热系数为0.7905W/(m·K)导热性能高；潜热蓄热成本为50.03元/kWh，显热蓄热成本为20.76元/kWh。

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高分解温度混合熔盐传热蓄热介质，属于高新技术中物理传热储能技术领域。高分解温度混合熔盐传热蓄热介质组分比例如下：33wt％硝酸钾，27wt％亚硝酸钠，40wt％碳酸钾，该种混合熔盐分解温度约为715.4左右，熔点为313℃，具有较宽的使用温度范围。并且相比于常见蓄热材料, 其平均比热为1.236J/(g·K)，显热蓄热成本为51.37元/(kW·h)，该二元混合熔盐成本相对可观。其热扩散系数约为0.16mm2/s，导热系数约0.206W/(m·K)，粘度和密度相对于已有蓄热介质无很大差距。

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