一、晶体熔化实验的改进(论文文献综述)
冯飙[1](2021)在《面向中温储热的多元醇相变材料热物性的分子动力学模拟与实验研究》文中研究说明相变储热技术可以缓解热能供需矛盾、提高热能转化效率、推动太阳能和工业余热的综合梯级利用,对践行节能减排、力争完成我国“碳达峰”和“碳中和”的战略目标具有重要的现实意义。高性能相变材料的筛选与研发是相变储热技术发展的关键。近年来有机多元醇相变材料由于其较高的相变焓值,在约370–520 K的中温区间备受瞩目。与其他常见有机类相变材料(如石蜡和烷烃)相比,多元醇相变材料的特点之一是在其分子结构中含有多个极性较大的羟基。文献中已有一些研究对多元醇相变材料的宏观热物性(相变焓值和导热系数等)进行了表征,但对其热物性在微观层面的构效关系的理解还相对匮乏。例如,现有的实验测试与表征难以阐释晶体结构转变、羟基分布以及纳米添加物所引起的多元醇材料相变焓值的变化规律。虽然有研究者指出了羟基所形成的氢键对一元醇导热系数的影响,但是氢键对多元醇相变材料导热性能的贡献尚缺乏针对性的量化分析。此外,当封装在储热罐中时,多元醇相变材料与薄型金属外壳之间的接触热阻也会影响实际工程应用中相变储热系统的储/释热速率,有必要针对多元醇相变材料与金属界面间的接触热阻进行实验测试与微观界面导热机理研究。有鉴于此,本文采用分子动力学模拟方法对具有较高相变焓值的赤藓糖醇为代表的多元醇相变材料的关键热物性及其与金属界面间的热传导特性进行了微观层面的研究。首先对OPLS-AA、CHARMM、GAFF和GROMOS等四种可能适用于多羟基结构的分子力场进行了测试,通过对比实测的赤藓糖醇固液两态的密度和比热容等关键热物性验证了GROMOS是最合适多元醇相变材料的力场模型。在此基础上,采用界面/NPT方法复现了赤藓糖醇的微尺度熔化过程,并发现在固液相变过程中赤藓糖醇分子会由线性直链结构转变成非线性结构。这种结构变化引起的氢键键能的变化占赤藓糖醇总熔化焓值的45.5%,证明了大量氢键的存在是多元醇材料相变焓值较高的根本原因。因为赤藓糖醇的实测过冷度可高达100 K左右,在分子动力学模拟中也难以实现其结晶凝固过程,故本文以典型的一元醇相变材料正十六醇为替代研究对象分析了纳米添加物的引入对醇类材料相变焓值的影响机理。通过模拟发现在凝固过程中石墨烯纳米片附近的正十六醇分子会发生团聚现象,从而保持非线性的分子结构。这些受限的正十六醇分子对凝固焓值的贡献减弱,因此纳米复合相变材料整体的凝固焓值会低于有效介质理论的预测值。同样的,这些受限的正十六醇分子在熔化过程中吸收的相变潜热也相应较少,最终导致纳米复合相变材料的熔化焓值也相应降低。为改善纳米复合相变材料的相变焓值,本文进一步构建了羟基修饰石墨烯纳米片的简化氧化石墨烯模型,利用氧化石墨烯表面的羟基与正十六醇的羟基结合形成氢键,成功抵消了一部分相变焓值损失。通过实验制备并测试了氧化石墨烯-正十六醇纳米复合相变材料的相变焓值,验证了模拟的结果,为高焓值多元醇纳米复合相变材料的开发提供了可行的思路。为了研究氢键和晶体结构对多元醇相变材料导热性能的微观影响机理,本文分别以赤藓糖醇和典型的固固相变多元醇季戊四醇为对象,系统地研究了它们相变前后导热性能的差异。通过分析相变过程中晶体结构变化引起的氢键变化和导热系数变化之间的内在关联,揭示了氢键对多元醇相变材料分子间导热的贡献。在固态下,氢键数目越多、氢键键能越大则醇类相变材料的导热系数越高。为了充分利用氢键对醇类相变材料导热系数的贡献,本文提出并建立了一个基于正一元醇相变材料的“理想晶体”模型。通过模拟发现,在“理想晶体”结构中沿正一元醇分子链长度方向的导热是弹道式的,温度梯度很小;主要的导热温差集中在“理想晶体”分子层的界面处,而界面处羟基形成的氢键可以提高界面传热系数。该“理想晶体”结构可以将正一元醇相变材料的导热系数提高近1倍,为提升多元醇相变材料的本征导热系数提供了理论借鉴。最后,为了测试多元醇相变材料与金属界面间的接触热阻,本文提出了一种基于稳态热流法的改进型薄型材料接触热阻测试原理,设计并成功开发了相应的测试仪器。利用该自研仪器对赤藓糖醇与不同金属界面间的接触热阻进行了系统性测试,阐明了表面粗糙度和接触压力对多元醇相变材料与金属界面间接触热阻的影响规律。实验结果也验证了表面粗糙度越小、接触压力越大则接触热阻越小这一规律。此外,还通过模拟揭示了多元醇相变材料与不同金属界面处声子振动态密度耦合度的差异,从而辨别出了不同金属界面热传导能力的优劣,为实际储热系统中封装材料的选取和系统热设计提供了参考。综上所述,本文针对典型多元醇相变材料的若干关键热力学和输运性质开展了分子动力学模拟与实验研究,所得的结果有助于指导基于多元醇的高相变焓值、高导热复合相变材料的研究与开发,为中温区相变储热技术的进步和推广提供基础支撑。
王雷[2](2021)在《基于比较的实验教学改进策略》文中指出对于初学物理的八年级学生来说,物理具有极大的神秘感.为此,在物理教学起始阶段,就有必要强化学习方法的训练,从而帮助学生快速地入物理之门,比较法就是一种便捷而实用的学习方法,引导学生通过比较逐步从被动地吸引走向主动地探究,实现在动手中主动建构物理知识以培育学科关键能力.本文结合"熔化和凝固"一课的实验设计,分享如何在课前准备和课堂实施中运用比较法进行教学.
王刚[3](2021)在《基于三水合醋酸钠稳定过冷特性的灵活相变储热装置的研究》文中研究表明积极开发可再生能源对于碳达峰与碳中和具有重要意义。添加储能系统能够有效提高可再生能源系统的稳定性与灵活性,推动可再生能源系统的大规模商业化应用。目前,短期储热系统具有较高的利用率,但是储热密度较低,并且缺乏对极端天气的应对能力。而长期储热系统体积庞大,且整体利用率较低,对热负荷的响应较慢。本文提出了一种将短期储热功能与长期储热功能相结合的灵活储热的概念,实现先将储热系统的显热与潜热解耦,再将解耦后的显热与潜热分步释放的功能。灵活储热主要依靠相变储热介质的稳定过冷特性来实现。论文首先开发了一种具有稳定过冷特性的非定型三水合醋酸钠复合相变储热材料。所配制的复合相变材料的熔点为53~58℃,相变潜热为200~215 kJ/kg,固态比热容为2.7~2.9 kJ/(kg·K),液态的比热容为3.0~3.2 kJ/(kg·K)。基于开发的非定型三水合醋酸钠复合相变储热材料的特点,本文设计并制造了一个可用于投入市场的全尺寸灵活相变储热装置。该装置中共添加有137.8 kg的三水合醋酸钠复合相变材料和75升的水。论文通过实验方法测试了灵活相变储热装置在充热过程、显然放热过程与潜热放热过程中的性能。并进一步实验研究了复合相变材料在储热装置中的稳定过冷成功率、变温长期过冷稳定性以及凝固特性。在此基础上,采用数值模拟方法继续对灵活相变储热装置在充热过程、显热放热过程以及潜热放热过程中难以通过实验观测到的流动换热特性进行了分析研究。根据灵活相变储热装置内部存在的换热流体短路的流动缺陷,论文采用三种结构改进方案对储热装置的性能进行了分析,最终确定了一种适用于市场化应用的方案。研究结果表明,向三水合醋酸钠中添加过量水与液态高分子聚合物,几乎完全抑制并消除了三水合醋酸钠的相分离现象。所开发的三水合醋酸钠复合相变储热材料可以在室温下稳定保持过冷状态,并且在液态时具有较低的粘性与较高的比热容,具有较强的对流换热能力与显热储热能力。过冷稳定性实验结果表明,在充热温度大于77℃时,灵活相变储热装置的平均稳定过冷成功率为66%,基本达到使用要求。复合相变材料在达到稳定过冷状态之后基本不受温度变化的影响,过冷态复合相变材料可以作为短期储热介质在至少20个热循环中利用其液态比热实现短期储热。复合相变储热材料的凝固过程分为自发凝固和触发凝固两种类型。在自发凝固过程中,相变材料的过冷度较小,凝固速率与晶体生长速度均较慢,晶体的生长为典型的树枝生长模式,形成的晶体为直径较粗的针状柱体,固态材料的晶体间距较大。在触发凝固过程中,相变材料的过冷度较大,凝固速度与晶体生长速度较快,晶体的生长同时具有平面生长模式与树枝生长模式的特点。形成的晶体为直径较细的丝状晶体,固体材料更为致密。论文所研究的灵活相变储热装置成功实现了短期储热与长期储热相结合的灵活储热功能,在充热过程中一共可储存21.7kWh的热量(30~87℃),其中14.0kWh的热量在显热放热过程中被释放,7.6 kWh的热量在潜热放热过程中被释放。在实验条件下,灵活相变储热装置的充热时间约为8小时,存储的大部分显热与潜热可分别在1.5小时以及2小时内被释放。灵活相变储热装置在显热放热过程和潜热放热过程中分别可生产294升与334升生活热水,平均温度分别为68.2℃与46.7℃。进口流量对灵活相变储热装置的热性能有明显影响,增大进口流量可加快灵活相变装置的充放热速度。当流量从4 L/min增加到14 L/min时,灵活相变储热装置的充热时间从276 min缩短到92 min,显热放热时间可以从61 min减少到21 min,潜热放热时间从76 min减少到13 min。改变换热流体流入的位置、改变进口尺寸以及增加均流板都可改善或者消除换热流体短路的流动缺陷。数值模拟结果表明,充热过程中高温换热流体从上部流入,放热过程中低温换热流体从下部流入时,灵活相变储热装置具有最快的充放热速度。但采用这种方式,液态相变材料内部的自然对流现象较弱,灵活相变储热装置不再具有利用自然对流搅拌液态相变材料的功能,会对储热装置的长期稳定性产生影响。增加均流板可明显改善灵活相变储热装置内部的流动特性。添加均流板后,灵活相变储热装置成功达成了最开始的设计理念,即高温换热流体在下部充分混合后均匀地对整个储热装置进行加热。因此在灵活相变储热装置内部空间允许的情况下,建议采用添加均流板的方式增强灵活相变储热装置的充热速率。
吴锦[4](2021)在《药物共晶相纯度和形成焓的热力学研究》文中研究表明当前对药物共晶的研究主要集中在共晶的制备、筛选、表征及溶解性测定这几个方面,而对共晶的相纯度和热力学数据的研究比较少。共晶相的纯度会直接影响其生物利用度,药物的热力学数据(如熔化焓、溶解焓等)可用帮助了解药物的稳定性和分子间相互作用。可见共晶的相纯度和热力学方面的数据对药物共晶的开发设计具有重要作用。因此,本论文致力于这两方面的研究。具体研究内容如下:第一章:本章是论文的绪论,主要介绍了晶体工程学、超分子化学和药物共晶,包括晶体工程学和超分子化学的发展以及在药物共晶中的应用;药物共晶的定义、制备方法以及表征方法。最后阐述了论文的研究意义。第二、三章:选用茶碱(THP)、异烟肼(INH)、异烟酰胺(INA)、卡马西平(CBZ)和吡嗪酰胺(PZA)作活性药物成分,选对羟基苯甲酸(PHBA)、草酸(OXA)、对氨基水杨酸(PASA)、对香豆酸(PCA)为共形成剂,通过溶液蒸发结晶法成功制备了八种药物共晶的单晶样品,然后用单晶衍射、粉末衍射、红外、热分析、元素分析和扫描电镜对其进行了表征。经表征获得了共晶的结构、热行为和形貌等信息。该工作为后面的研究打下了基础。第四章:本章主要借助差示扫描量热法(DSC)比较分析了通过溶液法和研磨法制备的异烟肼-对羟基苯甲酸(INH-PHBA)、异烟肼-对氨基水杨酸(INH-PASA)、吡嗪酰胺-对羟基苯甲酸(PZA-PHBA)、异烟酰胺-对羟基苯甲酸(INA-PHBA)四种共晶的相纯度,在得出溶液法制备的共晶纯度更高的结论后,用DSC测了上述四种共晶的纯度值,并研究了单组分杂质、多组分杂质对DSC曲线的影响。最后比较分析了DSC、粉末衍射、红外三种方法对共晶相纯度的灵敏性,表明DSC法对共晶相纯度的响应最明显,该方法具有用于共晶相纯度定量检测的潜力。第五章:本章改进了精密溶解-反应热量仪,并用它测定了八种共晶及原料药在298.15 K下的摩尔溶解焓。再根据Hess定律计算了各共晶的反应焓变。并从热力学的角度简单分析了共晶形成的能量变化和机理。此外,以吡嗪酰胺-对羟基苯甲酸(PZA-PHBA)共晶为例,用密度泛函理论(DFT)计算模拟了PZA、PHBA的晶体形成PZA-PHBA共晶过程的反应焓变以及氢键的键能,其结果与溶解量热实验结果基本一致。
张杰[5](2021)在《钛合金表面Al2O3-ZrO2(8%Y2O3)激光熔覆涂层性能强化工艺与实验研究》文中认为钛合金因其比强度高,良好的耐腐蚀性和生物相容性,在航空航天,海洋和化学化工等领域的应用越来越多,但抗高温氧化性和耐磨性差等缺陷进一步限制其应用。二元Al2O3-ZrO2共晶氧化物因具有精细稳定的微观结构和强的相结合界面而表现出高硬度、抗蠕变性以及高温抗氧化性等优势,在航空航天等高温极端条件下有着广泛的应用。利用激光熔覆技术在钛合金表面熔覆Al2O3-ZrO2(8%Y2O3)陶瓷涂层,改善钛合金在航空航天等高温环境下的应用状况。本文采用激光熔覆技术在Ti-6Al-4V表面制备Al2O3-ZrO2(8%Y2O3)陶瓷涂层,首先搭建超声场耦合的激光熔覆实验平台,为克服空载式超声波发生器作用于空气从而引起空气柱的振荡将预置粉末吹飞的缺陷,改进了超声波发生器的工具头,制成的工具头前端截面直径为10mm,使超声振动精准作用于熔池,增强了超声作用于熔池的效果,提高了能量的利用率。其次,采用正交实验的方法将激光功率、光斑直径和扫描速度作为直接变量,由三个参数计算得到的激光能量密度为间接变量,以Al2O3-ZrO2(8%Y2O3)陶瓷涂层的组织形貌、显微硬度和耐磨损性等为评价指标进行实验。结果表明,扫描速度过高会造成熔覆轨迹两侧球化现象严重,激光功率和光斑直径过大会造成涂层熔深增加,稀释率增大,而适中的激光功率和光斑直径,较低的扫描速度下制备的涂层组织致密、晶粒细小、气孔和裂纹数量较少,显微硬度高和耐磨损性好,得到较优的激光参数为:激光功率1.8KW、扫描速度3mm/s和光斑直径4mm。然后,改变Al2O3-ZrO2(8%Y2O3)混合粉末中ZrO2(8%Y2O3)尺寸和激光功率,探究激光功率一定的条件下,ZrO2(8%Y2O3)尺寸对Al2O3-ZrO2(8%Y2O3)陶瓷涂层的组织形貌、显微硬度、耐磨损性和耐腐蚀性的影响。结果表明,得益于小尺寸粉末比表面积大,对激光的吸收率高,相同的激光功率下,比面积大的粉末吸收能量多,同时熔池内气体有充足的时间逸出;形核数量多,组织主要以细小的树枝状共晶组织为主,显微组织精细致密,耐磨性和耐腐蚀性最好,显微硬度高达1262HV,是Ti-6Al-4V合金基体显微硬度的4倍,1-5μm ZrO2(8%Y2O3)的Al2O3-ZrO2(8%Y2O3)混合粉末制备的陶瓷涂层质量最好。最后,在较优的激光参数和混合粉末参数的基础上,耦合外部超声场,探究不同超声振幅对Al2O3-ZrO2(8%Y2O3)陶瓷涂层组织和性能的影响。分析了超声在熔池中的作用机理,阐明了将空载式超声振动引入熔池中的可行性。利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件模拟超声场耦合激光熔覆熔池中熔体的流速,随着超声振幅的增加,超声对熔池的机械搅拌和声流作用增强,熔体的流速加快。不同超声振幅下,激光熔覆实验结果表明,涂层表面质量随着超声振幅的减小,先趋向于良好后变差,超声振幅的大小对涂层物相种类变化影响不大,施加超声振动的Al2O3-ZrO2(8%Y2O3)陶瓷涂层脆性下降、韧性增强。在超声的空化作用和声流作用下,熔覆后的涂层组织更加精细。随着超声振幅的减小,组织从粗大的柱状晶和胞状晶状转变为细小的胞状晶,柱状晶消失,气孔和裂纹的数量减少。超声振幅为75μm时,涂层平均显微硬度高达1185.6HV,平均摩擦系数最小为0.31,摩擦系数曲线波动最小。
陈倩倩[6](2021)在《基于学习科学理论的初中物理教学设计与实践 ——以“物态变化”为例》文中研究说明“学习科学(Learning Science)”是近三十年发展起来的关于教和学的跨学科研究领域,它涉及教育学、脑科学、心理学、认知科学、信息技术学等众多领域,主要是综合各个领域的知识内容,更加深入全面地研究“人是如何学习的”,从而指导学习者如何进行科学高效的学习。“教学设计”是一个系统化规划教学的过程,更是课堂教学的引领。近年来,教学设计的理论与实践研究不断激起教育研究者的广泛关注。本研究从“学习科学”的视角出发,以“物态变化”单元为例,基于学习科学理论进行初中物理教学设计的教学研究与实践探索。基于学习科学理论,结合当前“ADDIE”教学设计模型(主要包括分析(Analyse)、设计(Design)、开发(Develop)、实施(Implement)、评价(Evaluate)几环节),本研究从“学习”的角度提出了“AODIE”教学设计框架。“AODIE”主要包括分析(Analyse)、目标(Objective)、设计(Design)、实施(Implement)、评价(Evaluate)五个环节,旨在将学习科学理论用于指导教学设计实践,并提供可操作性的步骤,同时为一线教师提供可借鉴的案例,助力教师的高效教学及学生的深层理解。论文共由六章组成。前三章是基于文献理论研究,将初中物理“物态变化”单元作为本文的实践研究内容,结合理论分析,阐述学习科学与教学设计之间的联系,提出具有一定可操作性的“AODIE”教学设计框架;四、五章为研究的实践部分:深入一线教学,调查了解初中学生的物理学习现状;以《温度》和《熔化和凝固》两课内容为载体,完成学习科学理论指导下的教学设计案例;通过大量数据分析对比,论证“学习科学”为初中物理的教学设计与实践提供了方法依据,且“AODIE”实施流程明晰、操作性较强及教学效果显着。
崔双月[7](2021)在《熔体法生长大尺寸有机掺杂晶体》文中研究说明有机单晶三维长程有序,热力学性质稳定,来源于共轭有机分子的独特的性能使其在多个关系国计民生、涉及国家安全的领域具有十分重要的应用前景。例如在高能射线探测方面,大尺寸有机闪烁晶体能直接实现对快中子的检测和对γ射线-中子有效的区分;在非线性光学太赫兹波段,大尺寸有机晶体非线性系数大,抗损伤阈值高,可在整个太赫兹波段获得最大范围的连续带宽;在微波激射领域,并五苯掺杂对三联苯晶体作为增益介质制备出世界上第一台可在室温地磁环境下运行的微波激射器,显着降低了制备和运行成本。然而,有机晶体差的结晶性和大的加工难度,使获得大尺寸高质量的有机晶体存在一定困难,制约了其广泛的应用。克服有机晶体生长难题,生长高质量大尺寸的有机晶体是满足应用的重要前提。因此,开展大尺寸有机功能晶体的生长与性能研究工作具有重大的理论意义和实用价值。在这一背景下,本论文围绕大尺寸有机晶体及掺杂晶体的生长开展研究。结合课题组在无机晶体生长方面的经验与有机晶体的生长习性,研制专门用于有机晶体的熔体法生长设备,探索更适合有机晶体及掺杂晶体的生长方法,生长高质量大尺寸的有机功能晶体。采用熔体法温区上移技术开展对三联苯、并五苯掺杂对三联苯晶体、有机长余辉掺杂晶体的生长研究,系统研究分子掺杂对有机晶体性能的影响,深入研究晶体基质与掺杂分子的相互作用,实现对晶体光、电、磁性能的调控。主要研究内容如下:1、针对有机材料的物化特性和有机熔体的结晶习性,研制专门用于有机晶体的熔体法生长设备。改进晶体生长中坩埚与温场的相对运动模式,采用温区上移法生长有机晶体,为获得大尺寸、高质量有机单晶,提供技术保障。温区上移法生长晶体过程可观测,能够实时掌握晶体固-熔结晶界面的动态变化;坩埚相对静止,温场上移,有效避免了晶体生长过程中机械振动的影响;结合炉膛的密封性和坩埚的设计,生长气氛可调节,避免了氢氧焰高温封管,操作简便,更加适用于大尺寸有机晶体的生长。2、采用温区上移法开展了对三联苯晶体生长研究,通过溶液重结晶、气相升华法、区熔法相结合的方法对单晶生长所需的大批量原料进行了提纯处理。优化生长温场和降温工艺,生长了大尺寸的对三联苯晶体,晶体尺寸达到Φ10 ×35 mm。紫外可见吸收光谱表明对三联苯紫外吸收截止边在371 nm附近。荧光激发和发射光谱显示,最佳激发波长范围较大,荧光最大发射峰位于392 nm处。荧光寿命和量子产率表征发现对三联苯晶体荧光衰减速度快、寿命短,只有3.08 ns;量子产率为52.24%,荧光量子产率较高。3、开展了并五苯掺杂对三联苯晶体生长研究,成功生长了一系列不同尺寸、不同掺杂浓度的质量良好、通透性高、掺杂均匀的并五苯掺杂对三联苯晶体,掺杂晶体最大尺寸达到Φ18 × 80 mm。晶体的劳埃衍射斑点清晰,高分辨XRD衍射半峰宽较小,结晶质量良好。掺杂晶体相对于纯相晶体光学性能发生明显改变。掺杂晶体在可见光波段折射率整体提高,消光系数变化趋势发生改变。紫外吸收光谱和荧光发射光谱表明,掺杂晶体在对三联苯分子本征吸收和发射峰位置强度减弱,出现了并五苯分子的本征吸收和发射峰,并且随着并五苯浓度的增加,不同吸收峰和发射峰的相对强度随之发生规律性增强或减弱变化。进一步研究发现,相比于相同浓度的溶液和无定形状态,掺杂晶体表现出更精密的吸收和发射光谱结构,对三联苯作为三维长程有序的晶体基质,不仅有效地分离了掺杂分子,防止了聚集淬灭,还构建了 Shpolskii有序矩阵作为定向介质,加强了并五苯分子与光的相互作用。通过调控晶体生长条件,利用微量还原气氛可以使并五苯掺杂对三苯晶体产生更长的激发寿命和更大的磁化率,更有利于激发态下电子自旋相关物理过程的产生。4、利用熔体法生长了有机长余辉发光主客体掺杂晶体体系。将具有结晶诱导长余辉发光性质的二苯甲酮衍生物作为客体,对三联苯、三苯基氧膦(TPPO)、二苯乙烯等作为主体基质,生长得到了厘米级的掺杂晶体,实现了大尺寸有机掺杂晶体的长余辉发射。系统研究了不同掺杂分子、不同掺杂基质、不同掺杂浓度对晶体长余辉发光性能的影响,探索了有机长余辉掺杂晶体的产生机制。研究结果表明,掺杂晶体长余辉寿命达到72.54 ms,相比于纯相的客体分子提高3个数量级。通过将不同客体分子掺杂到不同的主体晶体基质中能够实现长余辉发光的颜色和寿命可调谐发射。相比之下,同种客体分子以相同浓度掺杂到聚合物非晶主体(如PMMA)中则没有长余辉发光现象。结合理论计算研究了有机掺杂晶体的缺陷类型和长余辉发光机理。晶体基质为掺杂分子提供了三维长程有序的刚性环境,掺杂分子作为替代缺陷嵌入在晶格中,有效地抑制了分子旋转和振动驰豫,防止了三重态氧淬灭,抑制了非辐射跃迁。同时,主客体之间能够发生能量转移,促使产生更多的激发三重态电子,几种因素协同作用下增强了晶体的长余辉发光性能。主客体有机掺杂晶体体系适用于多种具有结晶诱导长余辉发光习性的客体分子在主体晶体中增强长余辉发光,具有一定普适性,为实现有机长余辉发光提供了一种新的策略。
梁晨[8](2021)在《增材制造多尺度仿真与力学性能研究》文中研究表明对增材制造“工艺—组织—性能”关系的认知和掌握是实现控形、控性的关键,而增材制造过程中强烈的物理、化学变化以及复杂的物理冶金过程使得其“工艺—组织—性能”关系难以准确把握。金属增材制造涉及传热、传质和相变等,是一个多尺度多物理场多学科交叉问题。目前,实验研究无法直观地反映工艺-物理场-凝固组织之间影响过程机理,并且“试错法”主导试验和工艺设计导致实验成本高昂、研发效率低效。本文通过构建增材制造多尺度仿真模型研究其“工艺—组织—性能”之间关系,通过数值模拟研究介观尺度传热、微观晶粒演化生长行为与塑性变形机理,分析微观组织演化机理与各向异性力学性能的成因,预测材料的微观组织及力学性能。主要工作内容如下:首先构建了IN718材料激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)介观温度场仿真的三维有限元模型,分析激光功率和扫描速度对熔池尺寸的影响,研究激光功率和扫描速度对熔池温度场和凝固机理的影响,基于温度场的仿真结果,计算不同工艺参数下熔池固液界面处温度梯度和凝固速度的变化,计算不同工艺参数下熔池固液界面处温度梯度和凝固速度的变化,分析凝固过程中柱状晶向等轴晶的转变条件,预测熔池不同深度上的微观组织,为微观组织的调控提供理论依据。在温度场模拟基础上采用CAFE(Cellular automation finite element)模型建立了IN718材料激光选区熔化微观晶粒演化模型。本文提出基于扩展Moore邻域的元胞自动机算法以提高计算效率,所提出的改进算法能减少约60%的计算量。完成SLM多层熔覆的熔池凝固过程中微观组织演化过程的模拟。模拟结果显示熔池上表面异质形核形成等轴晶,而熔池底部晶粒向熔池中心生长外延生长形成柱状晶,最终在多层沉积后形成从堆积方向逐渐向扫描方向倾斜约20°并贯穿数个沉积层的柱状晶组织。最后基于微观组织演化模拟和晶体塑性有限元方法研究IN718材料SLM技术组织与宏观力学性能之间关系。根据晶体塑性有限元模型的模拟结果表明SLM制备材料横向相较纵向有更高的强度和刚度。针对SLM工艺材料各向异性的成因,根据微观组织模拟结果计算得到横向和纵向的施密特因子分别为0.3183和0.4714,横向和纵向的平均晶粒尺寸分别为30?m和90?m,织构现象带来的施密特因子的差异和平均晶粒尺寸的差异是SLM材料强度各向异性的成因。根据IN718单晶杨氏弹性模量三维取向分布结合微观组织模拟结果计算得到:Z轴方向上的杨氏弹性模量平均值为139.5919 GPa,而XOY平面杨氏弹性模量平均值为155.8748 GPa,材料横向相较纵向有更高的刚度。
孟湘莲[9](2021)在《利用DIS改进海波熔化实验》文中研究指明将海波进行套管加热,简化控制水浴温度的操作,无需搅拌,利用DIS可准确测出海波的熔点,绘制出与教材中一致的熔化图象,且海波熔化时间长,便于观察固液共存态。有利于学生认识物质的熔化规律,发展学生获取并处理信息的能力。
叶世文[10](2021)在《运用生活器具改进水凝固冰熔化实验》文中研究表明"冰熔化实验"是初中物理"熔化与凝固"章节的教学难点,在实验操作时由于气温比冰的熔点高不少,分发冰块时表面熔化,不易搜集0℃以下的实验数据;冰是热的不良导体,冰水受热不均匀;碎冰的制作保存比较困难,冰的质量不容易控制。为保证实验效果,可以利用玻璃保温茶杯、注射器、金属清洁球、过冷盐水等生活物品对实验进行改进,在有限的课堂教学时间内完成水凝固和冰熔化实验。
二、晶体熔化实验的改进(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、晶体熔化实验的改进(论文提纲范文)
(1)面向中温储热的多元醇相变材料热物性的分子动力学模拟与实验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 课题的背景和意义 |
1.1.1可再生能源与储热技术 |
1.1.2 中温区多元醇相变材料 |
1.2 多元醇相变材料的热物性研究现状 |
1.2.1 多元醇相变材料的储热特性 |
1.2.2 多元醇相变材料的导热特性 |
1.3 国内外研究现状总结 |
1.3.1 羟基和纳米添加物对多元醇相变材料相变焓值的影响 |
1.3.2 羟基和晶体结构对多元醇相变材料微观热传导的影响 |
1.3.3 多元醇相变材料和金属界面间的热传导特性 |
1.4 课题的研究内容和技术路线 |
1.5 课题来源 |
2 分子动力学模拟方法和实验表征手段 |
2.1 分子动力学模拟方法 |
2.1.1 基本原理与概念 |
2.1.2 分子建模和计算方法 |
2.1.3 各热物性参数计算方法 |
2.2 热物性的实验表征手段 |
2.2.1 相变材料试样的制备 |
2.2.2 热物性分析测试仪器 |
2.2.3 改进型稳态热流法接触热阻测试仪器 |
2.3 本章小结 |
3 羟基和纳米添加物对醇类材料相变焓值的微观影响机理研究 |
3.1 羟基对赤藓糖醇熔化焓的影响规律研究 |
3.1.1 力场参数和验证 |
3.1.2 赤藓糖醇固液两相模型 |
3.1.3 羟基对赤藓糖醇熔化焓值的贡献 |
3.2 纳米添加物对正十六醇材料相变焓值的影响规律研究 |
3.2.1 纳米复合相变材料模型 |
3.2.2 纳米复合相变材料的制备 |
3.2.3 纳米添加物对正十六醇相变焓值的抑制 |
3.3 氧化石墨烯对正十六醇材料相变焓值的影响规律研究 |
3.3.1 基于氧化石墨烯的纳米复合相变材料模型 |
3.3.2 基于氧化石墨烯的纳米复合相变材料的制备 |
3.3.3 氧化石墨烯内羟基对纳米复合相变材料相变焓的贡献 |
3.4 本章小结 |
4 氢键对多元醇相变材料导热性能的微观影响机理及优化研究 |
4.1 赤藓糖醇的导热性能研究 |
4.1.1 赤藓糖醇微观导热模拟细节 |
4.1.2 导热系数测试细节 |
4.1.3 固液相变前后赤藓糖醇导热系数的变化规律 |
4.2 季戊四醇的导热性能研究 |
4.2.1 季戊四醇微观导热模拟细节 |
4.2.2 导热系数测试细节 |
4.2.3 固固相变前后季戊四醇导热系数的变化规律 |
4.3 正一元醇材料导热性能强化的分子设计研究 |
4.3.1 正一元醇“理想晶体”模型设计与构建 |
4.3.2 导热系数测试细节 |
4.3.3 正一元醇“理想晶体”的导热性能 |
4.4 本章小结 |
5 多元醇相变材料与金属界面间的热传导特性研究 |
5.1 赤藓糖醇与金属界面接触热阻的实验测试研究 |
5.1.1 改进型稳态热流法测试仪器测试准确性验证 |
5.1.2 表面粗糙度对赤藓糖醇与薄型金属界面间接触热阻的影响规律 |
5.1.3 接触压力对赤藓糖醇与薄型金属界面间接触热阻的影响规律 |
5.2 界面接触比率对赤藓糖醇与金属界面热传导影响的微观模拟研究 |
5.2.1 赤藓糖醇与金属微观界面导热模拟细节 |
5.2.2 界面接触比率对赤藓糖醇与金属界面热传导的影响机制 |
5.3 本章小结 |
6 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
(2)基于比较的实验教学改进策略(论文提纲范文)
1 实验装置的比较与改进 |
1.1 烛蜡熔化装置的改进 |
1.2 冰熔化装置的改进 |
2 实验操作的比较与方法 |
2.1 加热方式的比较 |
2.2 搅拌方式的比较 |
3 实验教学的比较与实施 |
3.1 异中求同和同中求异 |
3.2 逆向比较 |
(3)基于三水合醋酸钠稳定过冷特性的灵活相变储热装置的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号对照表 |
缩略表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 相变储热技术 |
1.3 三水合醋酸钠相变储热材料 |
1.4 三水合醋酸钠材料的特性 |
1.4.1 基本物性 |
1.4.2 腐蚀性 |
1.5 三水合醋酸钠的应用瓶颈 |
1.5.1 低导热系数 |
1.5.2 相分离 |
1.5.3 过冷 |
1.6 三水合醋酸钠相变储热系统 |
1.6.1 短期储热系统 |
1.6.2 长期储热系统 |
1.7 过冷态凝固的触发方法 |
1.7.1 投入晶体法 |
1.7.2 电触发凝固法 |
1.7.3 局部冷却法 |
1.7.4 冲击振动法与超声波振荡法 |
1.8 论文的主要研究内容 |
第2章 三水合醋酸钠物性测量与复合相变材料的制备 |
2.1 引言 |
2.2 三水合醋酸钠热物性参数测量 |
2.2.1 实验材料及测试方法 |
2.2.2 热物性测试结果分析 |
2.3 三水合醋酸钠复合相变材料的制备及性能 |
2.3.1 添加过量水 |
2.3.2 添加液态高分子材料 |
2.4 本章小结 |
第3章 灵活相变储热装置热性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 灵活相变储热装置 |
3.3 实验方案 |
3.3.1 储热装置性能测试系统 |
3.3.2 测试过程 |
3.4 数据处理方法 |
3.4.1 热损失系数 |
3.4.2 储热容量 |
3.4.3 平均储热温度 |
3.4.4 热交换速率与功率 |
3.5 灵活相变储热装置性能分析 |
3.5.1 热损失系数 |
3.5.2 储热容量 |
3.5.3 灵活相变储热装置的热性能 |
3.5.4 不同相变储热装置热性能的比较 |
3.6 本章小结 |
第4章 灵活相变储热装置过冷稳定性与凝固特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验方案 |
4.2.1 稳定过冷成功率测试实验 |
4.2.2 变温长期过冷稳定性测试实验 |
4.2.3 自发凝固特性与触发凝固特性测试实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 过冷稳定性分析 |
4.3.2 变温长期过冷稳定性分析 |
4.3.3 自发凝固过程分析 |
4.3.4 触发凝固特性分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 相变储热装置的流动与换热特性数值模拟分析 |
5.1 引言 |
5.2 物理模型 |
5.3 数学模型及数值模拟方法 |
5.3.1 控制方程 |
5.3.2 边界条件 |
5.3.3 数据分析方法 |
5.4 数值模拟结果分析 |
5.4.1 模型验证 |
5.4.2 储热装置的流动与换热特性 |
5.4.3 复合相变材料的熔化特性 |
5.4.4 进口流量的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 灵活相变储热装置内部流动特性改进 |
6.1 引言 |
6.2 三种结构方案描述 |
6.2.1 改变换热流体进口位置 |
6.2.2 改变进口管径 |
6.2.3 增加均流板 |
6.2.4 多孔介质模型 |
6.3 不同结构下的性能比较 |
6.3.1 高温换热流体上部流入模式 |
6.3.2 改变进口尺寸 |
6.3.3 增加均流板 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(4)药物共晶相纯度和形成焓的热力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 晶体工程学与超分子化学 |
1.2 药物共晶概述 |
1.2.1 药物共晶的定义 |
1.2.2 晶体工程学在药物共晶中的应用 |
1.2.3 药物共晶的制备 |
1.2.4 药物共晶的表征 |
1.3 利用差示扫描量热法(DSC)分析共晶的纯度 |
1.4 药物共晶的热力学研究与量子化学模拟计算 |
1.5 本论文的选题思路和研究意义 |
参考文献 |
第二章 以羧酸为CCF的药物共晶的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.1.1 关于茶碱、异烟酰胺、吡嗪酰胺、异烟肼 |
2.1.2 选择共形成剂CCF |
2.2 仪器与试剂 |
2.2.1 仪器 |
2.2.2 试剂 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 共晶的制备 |
2.3.2 表征方法 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 晶体的结构描述 |
2.4.2 粉末X射线衍射(PXRD) |
2.4.3 热分析 |
2.4.4 元素分析 |
2.4.5 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
2.4.6 扫描电子显微镜(SEM) |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 卡马西平、茶碱和异烟肼药物共晶的制备与表征 |
3.1 引言 |
3.1.1 关于卡马西平、茶碱、异烟肼 |
3.1.2 选择共形成剂CCF |
3.2 仪器与试剂 |
3.2.1 仪器 |
3.2.2 试剂 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 共晶的制备 |
3.3.2 表征方法 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 晶体的结构描述 |
3.4.2 晶粉末X射线衍射(PXRD) |
3.4.3 热分析 |
3.4.4 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
3.4.5 元素分析 |
3.4.6 扫描电子显微镜(SEM) |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 利用差示扫描量热法(DSC)研究共晶的相纯度 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 仪器 |
4.2.2 试剂 |
4.2.3 实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 共晶的纯度 |
4.3.2 原料药对共晶纯度的影响 |
4.3.3 DSC的灵敏度比较 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 药物共晶的溶解量热研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 仪器 |
5.2.2 试剂 |
5.2.3 溶解热量仪的构造与改进 |
5.2.4 仪器的标定 |
5.2.5 溶解量热实验 |
5.2.6 API与 CCF形成共晶的反应焓变计算 |
5.2.7 量子化学模拟计算——以吡嗪酰胺-对羟基苯甲酸共晶(PZA-PHBA)为例 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 溶解量热实验结果 |
5.3.2 模拟计算结果 |
5.3.3 讨论 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)钛合金表面Al2O3-ZrO2(8%Y2O3)激光熔覆涂层性能强化工艺与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 激光熔覆技术 |
1.2.1 激光熔覆技术原理和特点 |
1.2.2 激光熔覆技术发展及研究现状 |
1.2.3 影响Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层质量的因素 |
1.2.4 Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层缺陷及解决方法 |
1.3 超声场耦合激光熔覆技术 |
1.4 研究目的和主要研究内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 主要研究内容 |
1.5 技术路线 |
第2章 激光熔覆Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层的实验设计 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 涂层材料 |
2.2 超声耦合激光熔覆Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层设备 |
2.2.1 超声工具头改进 |
2.2.2 实验平台搭建 |
2.3 激光熔覆Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层组织分析 |
2.3.1 Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层宏观形貌分析 |
2.3.2 Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层宏观形貌分析 |
2.3.3 Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层元素分布分析 |
2.3.4 Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层物相组成分析 |
2.4 激光熔覆Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层性能分析 |
2.4.1 Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层显微硬度分析 |
2.4.2 Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层摩擦磨损性能分析 |
2.4.3 Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层耐腐蚀性能分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 激光参数对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层组织和性能影响 |
3.1 实验方案的设计 |
3.2 激光参数对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层组织影响分析 |
3.2.1 激光参数对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层宏观形貌影响 |
3.2.2 激光参数对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层微观组织影响 |
3.2.3 激光参数对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层物相组成影响 |
3.2.4 激光参数对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层元素分布影响 |
3.3 激光参数对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层性能影响分析 |
3.3.1 激光参数对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层显微硬度影响 |
3.3.2 激光参数对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层耐磨性影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 混合粉末参数对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层组织和性能影响 |
4.1 实验方案的设计 |
4.2 混合粉末尺寸对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层组织影响分析 |
4.2.1 混合粉末尺寸对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层宏观形貌影响 |
4.2.2 混合粉末尺寸对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层微观组织影响 |
4.2.3 混合粉末尺寸对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层物相组成影响 |
4.2.4 混合粉末尺寸对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层元素分布影响 |
4.3 混合粉末尺寸对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层性能影响分析 |
4.3.1 混合粉末尺寸对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层显微硬度影响 |
4.3.2 混合粉末尺寸对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层耐磨性影响 |
4.3.3 混合粉末尺寸对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层耐磨性影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 超声参数对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层组织和性能影响 |
5.1 超声振动在Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层中应用特性分析 |
5.1.1 超声在液体中的作用机理 |
5.1.2 超声波作用熔池模拟 |
5.2 超声耦合熔覆Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层速度场数值模拟 |
5.2.1 有限元模型的建立及基本假设 |
5.2.2 有限元模型网格划分 |
5.2.3 控制方程 |
5.2.4 材料属性及边界条件确定 |
5.2.5 仿真结果 |
5.3 实验方案的设计 |
5.4 超声振幅对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层组织影响分析 |
5.4.1 超声振幅对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层宏观形貌影响 |
5.4.2 超声振幅对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层微观组织影响 |
5.4.3 超声振幅对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层物相组成影响 |
5.4.4 超声振幅对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层元素分布影响 |
5.5 超声振幅对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)陶瓷涂层性能影响分析 |
5.5.1 超声振幅对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层显微硬度影响 |
5.5.2 超声振幅对Al_2O_3-ZrO_2(8%Y_2O_3)涂层耐磨性影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
致谢 |
(6)基于学习科学理论的初中物理教学设计与实践 ——以“物态变化”为例(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 义务教育物理课程的培养目标:发展学生的科学素养 |
1.1.2 学习科学:培养学生科学素养的重要理论支撑 |
1.1.3 教学设计:基于学习科学指导下的系统过程 |
1.2 研究目的 |
1.3 研究意义 |
1.3.1 理论意义 |
1.3.2 实践意义 |
1.4 研究现状 |
1.4.1 国外学习科学研究现状 |
1.4.2 国内学习科学研究现状 |
1.4.3 小结 |
1.5 研究内容与方法 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究方法 |
1.6 研究思路 |
第2章 概念界定与理论基础 |
2.1 概念界定 |
2.1.1 学习科学概念界定 |
2.1.2 物理教学设计概念界定 |
2.2 理论基础 |
2.2.1 脑科学理论 |
2.2.2 信息加工理论 |
2.2.3 认知心理学理论 |
2.3 小结 |
第3章 基于学习科学的物理教学设计流程 |
3.1 学习科学与教学设计的联系 |
3.1.1 内在联系 |
3.1.2 外在联系 |
3.2 基于学习科学理论的物理教学设计步骤 |
3.2.1 “AODIE”教学设计框架 |
3.2.2 “AODIE”教学设计框架样表 |
第4章 物理学习现状调查 |
4.1 月考成绩t检验 |
4.2 前测试卷设计及检测结果 |
4.2.1 前测试卷设计 |
4.2.2 前测试卷检验结果 |
4.3 调查问卷设计及前测调查结果 |
4.3.1 调查问卷的目的与调查内容 |
4.3.2 前测问卷的实施和调查对象 |
4.3.3 调查问卷质量分析 |
4.3.4 前测调查问卷调查结果分析 |
4.4 小结 |
第5章 “AODIE”教学设计的实践案例 |
5.1 实践过程简介 |
5.2 《物态变化》“AODIE”教学设计应用实例 |
5.2.1 《温度》教学设计 |
5.2.2 《熔化和凝固》教学设计 |
5.3 实践效果分析 |
5.3.1 干预后的成绩检验 |
5.3.2 后测试卷检测结果 |
5.3.3 后测调查问卷结果分析 |
5.4 小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 研究的局限性与不足 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1:《物态变化》前测题 |
附录2:《初中生物理学习现状调查问卷》 |
附录3:《物态变化》后测题 |
致谢 |
(7)熔体法生长大尺寸有机掺杂晶体(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
§1.1 引言 |
§1.2 大尺寸有机晶体的应用 |
1.2.1 高能射线探测领域 |
1.2.2 非线性光学太赫兹领域 |
1.2.3 微波激射器领域 |
§1.3 熔体法生长大尺寸有机晶体 |
1.3.1 布里奇曼法 |
1.3.2 过冷熔体法 |
1.3.3 区熔法 |
1.3.4 提拉法 |
1.3.5 激光加热基座法 |
1.3.6 其它熔体法有机晶体生长技术 |
§1.4 大尺寸有机掺杂晶体的研究进展 |
1.4.1 有机掺杂晶体概述 |
1.4.2 有机掺杂晶体在光学性能调控领域的研究进展 |
1.4.3 有机掺杂晶体在单分子光谱领域的研究进展 |
1.4.4 有机掺杂晶体在长余辉发光领域的研究进展 |
§1.5 本论文选题的意义、目的和主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 温区上移法晶体生长方法与设备 |
§2.1 引言 |
§2.2 温区上移晶体生长方法与设备 |
2.2.1 温区上移晶体生长方法 |
2.2.2 可视化晶体生长炉 |
2.2.3 第二代立式可视化晶体生长炉 |
2.2.4 坩埚设计 |
§2.3 本论文设计的生长设备相比于传统布里奇曼技术的优缺点 |
§2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 对三联苯晶体的生长及性能研究 |
§3.1 引言 |
§3.2 实验材料及测试方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 样品测试方法及设备 |
§3.3 对三联苯原料提纯 |
3.3.1 溶液法提纯 |
3.3.2 气相法提纯 |
3.3.3 区熔法提纯 |
3.3.4 纯度表征 |
§3.4 对三联苯晶体生长 |
3.4.1 生长温场测定 |
3.4.2 晶体生长 |
3.4.3 晶体加工 |
§3.5 对三联苯晶体性能测试 |
3.5.1 密度测试 |
3.5.2 XRD测试 |
3.5.3 光学性能 |
3.5.4 荧光寿命及量子产率 |
§3.6 本章小结 |
参考文献 |
第四章 并五苯掺杂对三联苯晶体的生长及性能研究 |
§4.1 引言 |
§4.2 实验材料及测试方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 样品测试方法及设备 |
§4.3 晶体生长 |
4.3.1 晶体生长 |
4.3.2 晶体生长优化 |
4.3.3 晶体形貌模拟 |
4.3.4 晶体加工 |
§4.4 晶体质量表征 |
4.4.1 高分辨XRD衍射 |
4.4.2 劳埃衍射 |
§4.5 晶体性能表征 |
4.5.1 密度测试 |
4.5.2 XRD测试 |
4.5.3 拉曼光谱 |
4.5.4 光学性能 |
§4.6 晶体有序的基质环境对掺杂分子发光性能的影响 |
4.6.1 掺杂分子在有序基质中的构型分析 |
4.6.2 有序基质对掺杂分子发光性能的影响 |
§4.7 不同并五苯掺杂浓度对晶体性能的影响 |
4.7.1 光学性能 |
4.7.2 荧光寿命 |
4.7.3 磁学性能 |
§4.8 激发寿命和物理性能的调控 |
4.8.1 晶体激发态寿命的调控 |
4.8.2 磁学性能的调控 |
§4.9 本章小结 |
参考文献 |
第五章 有机长余辉掺杂晶体的生长及性能研究 |
§5.1 引言 |
§5.2 实验材料及测试方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 样品测试方法及设备 |
§5.3 不同掺杂分子有机长余辉掺杂晶体 |
5.3.1 不同掺杂分子BP、BBP、DBBP掺杂对三联苯晶体 |
5.3.2 性能表征 |
§5.4 不同基质有机长余辉掺杂晶体 |
5.4.1 BBP掺杂不同主体基质晶体 |
5.4.2 性能表征 |
§5.5 不同掺杂浓度对长余辉性能的影响 |
5.5.1 不同BBP掺杂浓度的有机长余辉晶体 |
5.5.2 不同BBP掺杂浓度对掺杂晶体性能的影响 |
§5.6 有机长余辉产生机理的探究 |
5.6.1 有序晶体基质的影响 |
5.6.2 掺杂晶体长余辉产生机理 |
§5.7 有机长余辉掺杂晶体的应用演示 |
5.7.1 有机长余辉掺杂晶体在信息加密方面的应用演示 |
5.7.2 有机长余辉掺杂晶体在防伪标识方面的应用演示 |
§5.8 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
§6.1 主要结论 |
§6.2 主要创新点 |
§6.3 有待继续开展的工作 |
致谢 |
攻读学位期间发表的论文 |
攻读学位期间所获荣誉与奖励 |
攻读学位期间参加的会议 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(8)增材制造多尺度仿真与力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 增材制造IN718 合金研究现状 |
1.3 温度场仿真研究 |
1.4 微观组织演化的数值模拟研究 |
1.5 晶体塑性有限元仿真研究 |
1.6 本文研究内容 |
2 SLM工艺过程介观温度场建模仿真 |
2.1 SLM工艺过程仿真的数值模型 |
2.1.1 控制方程 |
2.1.2 热源模型 |
2.1.3 相变潜热的处理 |
2.1.4 边界条件 |
2.1.5 有限元几何模型与网格划分 |
2.2 仿真结果分析 |
2.2.1 温度场空间分布与熔池尺寸分析 |
2.2.2 SLM热循环分析 |
2.3 基于温度场仿真结果的材料微观组织预测 |
2.4 小结 |
3 基于扩展Moore邻域的改进元胞自动机算法 |
3.1 元胞自动机基本概念 |
3.2 微观组织演化的数学模型 |
3.2.1 形核模型 |
3.2.2 生长模型 |
3.3 传统的微观组织演化元胞自动机算法 |
3.4 基于扩展Moore邻域的改进元胞自动机算法 |
3.5 基于扩展Moore邻域元胞自动机算法与传统算法的对比 |
3.6 小结 |
4 基于CAFE模型的SLM工艺微观组织演化仿真 |
4.1 温度场介观和微观尺度的变换 |
4.2 三维晶体信息到二维仿真平面的变换 |
4.3 SLM微观组织演化CAFE模型的建立及程序 |
4.4 基于CAFE模型的SLM微观组织演化仿真结果 |
4.5 微观组织形成机理分析 |
4.6 小结 |
5 基于晶体塑性有限元的SLM力学性能各向异性研究 |
5.1 金属塑性变形过程 |
5.2 晶体塑性有限元理论 |
5.2.1 运动学和几何学方程 |
5.2.2 晶体塑性本构方程 |
5.2.3 率相关晶体材料的硬化 |
5.2.4 晶体塑性模型的求解 |
5.3 三维多晶模型建模 |
5.4 晶体塑性有限元仿真结果 |
5.5 强度各向异性研究 |
5.6 刚度各向异性研究 |
5.7 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(10)运用生活器具改进水凝固冰熔化实验(论文提纲范文)
1 冰熔化实验的困难 |
1.1 实验数据搜集不完整 |
1.2 温度计玻璃泡位置难控制 |
1.3 实验用冰的质量难控制 |
1.4 对凝固点的认识模糊 |
2 新方案的设计 |
2.1 调整实验设计思路 |
2.2 用生活器具改进实验 |
3 实验操作 |
3.1 实验器材 |
3.2 实验步骤 |
4 总结反思 |
4.1 取材简单 |
4.2 操作简便 |
4.3 现象明显 |
4.4 实验时间容易控制 |
四、晶体熔化实验的改进(论文参考文献)
- [1]面向中温储热的多元醇相变材料热物性的分子动力学模拟与实验研究[D]. 冯飙. 浙江大学, 2021
- [2]基于比较的实验教学改进策略[J]. 王雷. 中学物理, 2021(18)
- [3]基于三水合醋酸钠稳定过冷特性的灵活相变储热装置的研究[D]. 王刚. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]药物共晶相纯度和形成焓的热力学研究[D]. 吴锦. 广西师范大学, 2021(09)
- [5]钛合金表面Al2O3-ZrO2(8%Y2O3)激光熔覆涂层性能强化工艺与实验研究[D]. 张杰. 青岛理工大学, 2021(02)
- [6]基于学习科学理论的初中物理教学设计与实践 ——以“物态变化”为例[D]. 陈倩倩. 内蒙古师范大学, 2021(08)
- [7]熔体法生长大尺寸有机掺杂晶体[D]. 崔双月. 山东大学, 2021(10)
- [8]增材制造多尺度仿真与力学性能研究[D]. 梁晨. 大连理工大学, 2021(01)
- [9]利用DIS改进海波熔化实验[J]. 孟湘莲. 物理教学, 2021(04)
- [10]运用生活器具改进水凝固冰熔化实验[J]. 叶世文. 实验教学与仪器, 2021(04)