结晶动力学

摘要： 选用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)作为聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)与聚乳酸(PLA)共混改性剂,采用转矩流变仪与差示扫描量热仪(DSC)研究GMA对PBAT/PLA共混物黏度及结晶性能的影响,并采用Jeziorny法对其进行结晶动力学分析。结果表明,在PBAT中加入PLA可以促进PBAT结晶,当PLA质量分数为10%时结晶速率最高;保持PBAT/PLA=8∶2不变,在PBAT/PLA共混物中加入GMA,GMA在共混物中起到增塑作用,使共混物黏度降低,加工性能提高,共混物中PLA玻璃化转变温度降低,PBAT结晶度提高,结晶速率下降。

摘要： 在硫酸铵、镁、锰复盐体系中,当Mn^(2+)、Mg^(2+)、NH_(4)^(+)初始浓度分别为28、20、30 g/L,蒸发瓶转速为30 r/min,结晶温度为298、308、318、328 K时,研究了铵、镁、锰复盐体系的悬浮密度、晶体粒度、晶体粒数密度、晶体结晶动力学。结果表明:在复盐结晶过程中,当结晶时间为4500 s,结晶温度为328 K时,溶液悬浮密度为240.4 kg/m^(3),晶粒平均尺寸最大为633.982μm,变异系数为42.46,晶粒品质较好;在晶体粒度L高于50μm时,采用ΔL定律模型,拟合得晶体粒数密度n_(0)和晶体生长速率G,计算得晶体成核速率B;利用优化后ΔL定律模型拟合得到晶体成核、生长动力学方程,相关指数R2均在0.98以上,拟合结果较好。

摘要： 研究了管材专用无规共聚聚丙烯(PPR)的结晶温度和等温结晶行为,利用Avrami方程对等温结晶过程和动力学进行了分析。结果表明:北欧化工公司的PPR1具有更高的结晶温度、结晶度以及更快的结晶速率。同一结晶温度条件下,国产PPR3的结晶度达到一半的时间略高于其他PPR。利用Hoffman-Lauritzen结晶动力学理论计算得到了PPR的成核常数和结晶生长时大分子在垂直于分子链方向的折叠表面自由能(σ_(e)),与其他试样相比,PPR1的σ_(e)最低,PPR3的σ_(e)最高,结晶速率最慢。通过偏光显微镜照片可以发现,PPR1的球晶尺寸最小,PPR3和PPR4的球晶较大,球晶尺寸比较接近。

摘要： 采用六甲基磷酰三胺(HPT)作为群青(UB)的分散介质,在单体浇铸(MC)尼龙成型过程中加入,制备出系列蓝色MC尼龙。利用扫描电子显微镜观察了样品的微观形貌,通过差示扫描量热(DSC)仪和X射线衍射(XRD)仪研究了UB-HPT对MC尼龙结晶行为的影响,同时考察了UB-HPT对MC尼龙力学性能的影响。研究结果表明,HPT的引入使UB在MC尼龙基体中具有良好的分散性。UB-HPT可诱导MC尼龙形成γ型晶体,并降低MC尼龙的结晶度,结合Avrami方程和L-H方程对样品等温结晶动力学进行分析发现,UB-HPT的引入使得MC尼龙的结晶过程发生了明显改变。相比未添加UB-HPT的MC尼龙,含UB-HPT的蓝色MC尼龙样品在保持较高强度的同时,韧性得到显著提高,当UB-HPT的质量分数为15%时,样品的拉伸强度由69.5 MPa降低至51.3 MPa,但断裂伸长率由224.7%提高至264.5%,同时缺口冲击强度由11.9 kJ/m^(2)提高至36.6 kJ/m^(2)。

摘要： 为了得到高性能的尼龙材料,通过将尼龙66(PA66)与尼龙1212(PA1212)共聚合成了共聚尼龙66/1212(PA66/1212),并采用差示扫描量热仪(DSC)对其非等温结晶动力学过程进行分析。结果表明:与PA66和PA1212相比,PA66/1212的结晶温度最低,结晶速率最慢。在非等温结晶过程中PA66/1212的结晶生长方式更倾向于二维生长,而PA66与PA1212的结晶生长方式更倾向于三维球状晶体。PA66/1212的非等温结晶活化能为-76.9 kJ/mol,小于PA66(-127.1 kJ/mol)和PA1212(-155.4 kJ/mol)的值。

摘要： “水—岩”反应作为储层成岩作用研究的重要组成部分,其研究结果对解释储层非均质性成因机制、综合评价储层品质等方面都具有重要意义。近年来随着基础理论、分析测试手段、物理实验方法和模拟技术的进步,该领域研究取得了诸多进展。成岩物理模拟实验的进步实现了对流体—围岩/矿物体系“水—岩”作用过程的宏观尺度观测和研究,也明确了各物理化学参数对体系内矿物溶解—结晶过程的影响,但分辨率限制了其在微观(纳米)尺度解释许多现象成因机制和约束条件方面的应用。晶体生长理论的建立和发展为解释储层孔隙系统中“水—岩”作用过程的结晶动力学原理奠定了基础,特别是近年来伴随纳米科技而发展起来的各种在线和非在线测量技术大大提高了储层孔隙系统结构和内部晶体生长情况的观测精度,将“水—岩”作用研究分辨率提升至纳米级,这为从微观尺度了解孔隙系统中流体—矿物体系的溶解—结晶(沉淀)相平衡过程及其控制因素提供了方案。储层孔隙系统中流体的结晶动力学行为与孔隙介质和流体性质密切相关,是成核自由能、矿物表面电化学特征、传质速率等多因素综合作用的结果。对不同成岩环境和孔隙系统中孔隙流体结晶动力学行为的系统研究,有助于了解孔隙系统空间结构、底衬表面化学特性、表面能效应等对矿物晶体成核生长与溶解过程的影响,为进一步深入解释储层非均质性的结晶动力学原理奠定了理论基础。

摘要： 采用连续稳态法,对十水草酸铈在混合悬浮、混合产品排出(MSMPR)结晶器中的连续反应结晶动力学进行了研究。实验测定了十水草酸铈晶体的粒数密度分布数据,并以此为基础,基于粒度无关生长速率模型,对不同实验条件下晶体的粒数密度分布数据进行拟合,确定了十水草酸铈的成核动力学方程和生长动力学方程,并计算得到十水草酸铈晶体的成核、生长速率相对于过饱和度的指数分别为4.211和0.752。同时,对方程的理论分析表明,低过饱和度有利于得到平均粒径更大的十水草酸铈晶体。十水草酸铈结晶动力学的研究,为其大规模工业生产提供了重要的动力学数据。

摘要： 选取了3种高刚高韧聚丙烯管材试样,利用熔体流动速率(MFR)、DSC、力学性能测试等手段对比了它们的结晶性能及力学性能,分析了它们在不同结晶温度下的力学性能随时间的变化关系。表征结果显示,3种试样中,结晶度最大的为3^(#)试样(MFR(10 min)=0.31 g),结晶度最小的为2^(#)试样(MFR(10 min)=0.27 g)。3种试样的等温结晶动力学均可用Avarami方程描述,结晶过程中结晶及成核机理未改变,1^(#)(MFR(10 min)=0.34 g),2^(#),3^(#)试样的活化能分别为365.67,286.84,282.12 kJ/mol。随放置时间的延长,3种试样的弯曲强度和弹性模量增大、拉伸强度小幅增长、冲击性能略有下降。

摘要： 有机-无机杂化钙钛矿具有带隙连续可调、可低成本溶液加工、电荷传输性能优异等优点,其太阳电池光电转化效率在短短十年间已经超过25%。然而,目前人们对高品质钙钛矿薄膜制备过程中的结晶行为认识不足,高质量晶体可控制备存在巨大挑战,阻碍了钙钛矿光伏的产业化发展。基于同步辐射X射线散射技术,作者团队系统地研究了三维有机-无机杂化钙钛矿MAPbI_(3)和FAPbI_(3)、二维有机-无机杂化钙钛矿Ruddlesden-Popper(RP)型(BA)_(2)(MA)_(3)Pb_(4)I_(13)和层间阳离子交替(ACI)型(GA)(MA)_(3)Pb_(3)I_(10)、以及全无机钙钛矿CsPbI_(2)Br5种体系的成膜结晶动力学过程,揭示了钙钛矿结晶原位生长过程的相变机制和各种相的演变动力学,对相应的观测方法、研究成果进行了总结评述,希望促进钙钛矿结晶动力学机制方面的原创性研究,推动钙钛矿光电技术的发展。

摘要： 以对苯二甲酸、生物基1,3-丙二醇为原料,选用钛酸四丁酯为催化剂,通过熔融缩聚工艺在5 L不锈钢反应釜中制备了公斤级生物基聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。研究了不同相对分子质量对生物基PTT性能的影响。采用核磁共振对所合成的PTT结构进行分析表征,采用乌氏黏度计测试聚酯特性黏度,换算得到聚酯黏均分子量在(4.7~6.3)×10^(4)之间。采用差示扫描量热法、X射线衍射仪和偏光显微镜研究了相对分子质量对结晶熔融行为的影响,结果表明,结晶度和结晶速率随着相对分子质量增加而减小,平衡熔点则随着相对分子质量的增加而升高,但均在相对分子质量高于5.5×10^(4)达到平衡;流变测试表明,相对分子质量的增加提高了材料的弹性,降低了黏性;力学性能测试表明,所有样品在单轴拉伸时均出现二次屈服现象,屈服强度随着相对分子质量的增加而增大,断裂伸长率则先增大后减小。该研究对获得具有实用价值的高性能生物基PTT聚酯具有重要意义。

摘要： 聚乳酸(PLA)是一种来源于可再生资源的高强度可生物降解高分子材料,在生物医用和包装材料领域展现了巨大的优势.然而,聚乳酸结晶速度较慢,给生产加工带来不便,同时制品结晶度较低、韧性较差.选择不同的填充体系,对聚乳酸的力学性能及耐热性、结晶性进行改性,通过聚乳酸及其填充体系的结晶动力学的研究,控制聚乳酸的结晶行为,提高其综合力学性能.

摘要： 分析了天然气水合物结晶的动力学机理,以缩泡模型为基础,同时根据定容物质平衡原理,考虑压力随时间的变化规律,对缩泡动力学模型进行完善,进而建立了一种新的天然气水合物结晶动力学预测方法,通过与室内实验的对比,该方法的预测结果与现场气样的室内水合物结晶情况相吻合.

摘要： 本文通过多孔错射流喷射反应器和间歇搅拌釜组合,对二羟基乙二肟(DHG)在水溶液中的快速冷却结晶过程进行了研究,分析了冷却降温方式和搅拌转速对最终晶体粒径分布的影响.根据测得的DHG在水溶液中的溶解度曲线和实验得到的粒径分布曲线以及收率为依据,通过对群体平衡方程的离散化求解和非线性最优算法估测了DHG在水溶液中冷却结晶的动力学参数.结果表明,在水溶液中冷却结晶得到的晶体形貌为"花瓣状",当搅拌转速低于60r/min时,粒径分布较宽,当搅拌转速大于60r/min时,搅拌转速越大,晶体平均粒径越小,粒径分布越窄;当DHG溶液冷却速度越快时,得到的晶体粒径越小,分布越窄;由估测的DHG冷却结晶的成核与生长动力学参数模拟得到的粒径分布结果与马尔文粒度仪测得的结果能很好地吻合.

摘要： 本文介绍了钙钛矿薄膜干法制备技术、高效柔性钙钛矿电池、高稳定低维层状钙钛矿材料和电池、钙钛矿结晶动力学研究和超大尺寸钙钛矿单晶及其光电应用。

摘要： 聚乳酸是一种生物可降解材料,广泛的应用于生物医学领域和生态环境领域.尤其是在细胞或器官再生领域,具有适当降解速率的聚乳酸支架会极大的改善细胞或器官的再生过程.对于聚乳酸材料而言,其降解过程首先是从非晶相部分开始的,然后再扩展到晶相部分,因此其降解速率是由内部的聚集态结构决定的.而聚乳酸内部的聚集态结构又是由结晶过程决定的.

摘要： 陨石冲击熔融脉中高压矿物不仅提供太阳系早期击变演化历史的线索,也为地幔岩高压矿物研究提供天然的样品,是不可多得的天上地下的珍贵样品载体.冲击变质作用起源于太阳系中小行星母体超高速碰撞,是影响行星体增生和分裂及陨石形成的一个重要地质演化过程.南极陨石击变熔融脉的研究可充分提升中国收集的南极陨石的科学价值。开展南极陨石熔融脉中高压矿物的研究，有助于揭示冲击变质过程中熔融脉结晶动力学及陨石冲击动力学过程，对认识早期太阳系小行星体演化历史具有重要的理论意义，也是研究地慢岩高压矿物的天然载体。另外陨石矿物学的FIB-TEM高新技术研究也为中国深空探测科学，尤其是嫦娥三期月壤回收后的微分析研究提供借鉴。

摘要： 采用差示扫描量热法(DSC),研究不同降温速率下聚烯烃的结晶行为,并通过Jeziomy模型对聚烯烃材料的非等温结晶过程进行处理,可获得Avrami指数(n)、结晶速率常数(Zt)以及材料的半结晶时间(t1/2),为聚烯烃实际的加工应用提供理论依据.

摘要： 岩浆型铁矿是中国重要铁矿类型之一,主要赋存于镁铁质-超镁铁质层状侵入体和岩席(以下统称为层状侵入体)中,典型代表之一是攀枝花式铁矿.攀枝花式铁矿通常被认为封闭体系岩浆结晶分异或矿浆注入的产物,近年来的证据也表明存在不混溶成矿机制以及开放系统外来岩浆的加入.纵观前人报道，攀枝花式铁矿成因仍存在以下争议：（1）成矿作用发生在岩浆成矿系统演化的早期还是晚期？（2）矿浆是富含成矿金属的熔体还是流体？本文以攀枝花铁矿朱家包包矿段中部岩相带为例，采用定量化结构分析方法，从结晶动力学过程阐明这两个科学问题。本文认为，攀枝花中段岩体的铁矿富集是在岩浆作用晚期，岩体尚处于半固结状态下富铁流体的加入使得铁矿在部分层位富集。这种成矿过程机制类似于罗照华（2009）等提出的透岩浆流体成矿理论。富铁流体注入到未完全固结的岩体中，在那里挤出密度较小的粒间熔体，并溶蚀造岩矿物，同时受上部荷载发生压实，流体被挤压出来，形成块状的贫铁岩体。当富铁流体持续注入，内压力增加，流体被注入到上覆的岩浆层，由于上覆岩层受下部富流体区域影响较小，温度较低，影响了含矿流体的上升，产生流体的屏蔽层，含矿流体在屏蔽层附近做水平方向的运动，溶蚀造岩矿物，此时形成富铁层位。随着富铁流体运移，其温度和压力均减小，从而发生相分离过程，流体逃逸，铁钛氧化物沉淀成矿，形成富集的铁矿体。攀枝花铁矿形成于岩浆成矿系统的晚期，由富含成矿元素的流体作用导致的成矿。透岩浆流体成矿机制可以用来解释岩浆型铁矿床的成因。

摘要： 等质量的聚L-乳酸(PLLA)和聚D-乳酸(PDLA)共混后,大多能够能够形成完整的立体复合物,即sc-PLA.论文主要研究了五种不同分子量(Mw=0.6～12.0×104)的PLLA和PDLA共混物的热性能、结晶动力学以及球晶的形态结构.聚合物是通过乳酸熔融固相聚合相结合的方法获得.与相应的均聚物比较,PLLA和PDLA溶液共混后形成的sc-PLA具有更好的结晶性能和更高的熔点.分别以5,10,20和30°C/min为降温速率进行非等温结晶动力学研究.发现较高分子量样品具有更好的结晶速率,可能是因为样品中分子链在结晶发生之前具有更快的链段复合能力.最后,通过POM成功地在较低分子量sc-PLA球晶结构中(如L/D3)观察到了可逆的裂纹现象,证明裂纹的出现与结晶过程中积累的内应力有关.

摘要： 本研究采用反应结晶法测定不同温度条件下α-半水硫酸钙在盐溶液体系中的介稳区和诱导期数据,为研究二水硫酸钙转化为α-半水硫酸钙的过程动力学奠定基础,对工业化生产具有理论指导意义.在浓度为22～30％的复合盐溶液中,通过测定硫酸钙在CaCl2-MgCl2-KCl复合盐溶液体系中的介稳区和诱导期,与经典成核理论相结合,计算了硫酸钙在复合盐溶液中的固液界面张力和成核速率.结果表明,影响介稳区宽度的主要因素为复合盐溶液的浓度,从而影响硫酸钙反应结晶的成核诱导期、固液界面张力和成核速率,并影响最终硫酸钙晶体形态.

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 按本发明的行驶动力学调节系统具有电子的行驶动力学控制单元，该行驶动力学控制单元与至少一个驱动控制单元连接并且构成为，使得该行驶动力学控制单元首先确定额定打滑值或者额定打滑范围和作为参考速度的实际车速。在此，在相应的实际行驶情况中，优选通过用于惯性滑行的最小允许的额定打滑值和用于牵引运行的最大允许的额定打滑值来设定额定打滑范围。按第一替选方案，根据额定打滑值或额定打滑范围将额定转速或额定转速范围输出给所述至少一个驱动控制单元。按第一替选方案的转速范围由在这种行驶情况中的最大允许的驱动打滑值和减速打滑值来计算。按第二替选方案，额定打滑值与参考车速一起直接输送给所述至少一个驱动控制单元，该驱动控制单元由此本身确定在马达层面上的额定转速。在第二替选方案中，类似于第一替选方案，取代额定打滑值，也可输出额定打滑范围，该额定打滑范围由驱动控制单元又换算成额定转速范围。

摘要： 本发明公开一种用分子动力学模拟诱导聚合物链取向结晶以及拉伸力学破坏的方法。建立聚合物的分子模型，设定原子的初始位置、速度和力场。体系总能量包含动能和势能两部分，其中动能和温度有关，而势能主要包括成键和非键相互作用，即键伸缩能、键角弯曲能、二面角扭转能和范德华相互作用能。采用周期性边界条件，依次对体系进行能量优化、NVT和NPT平衡，进行非等温结晶模拟。用GROMACS软件对体系进行单轴恒力拉伸取向结晶；然后用LAMMPS软件恒速拉伸，研究结晶聚合物的应力应变，及对温度和拉伸速率的依赖性。本发明利用计算机模拟方法，克服了实验局限，实时观察到取向结晶和拉伸过程中微晶的演变，结论与实验数据吻合。

摘要： 一种非晶态合金结晶动力学特征的原位同步辐射表征方法，属于纳米晶材料制备技术领域，从最根本的原子结构出发，将纳米晶形成过程与宏观上的生产制备条件结合起来，使分析更加准确、可靠。

摘要： 一种非晶态合金结晶动力学特征的原位EXAFS表征方法，属于纳米晶材料制备技术领域，通过傅里叶变换和结构函数推导，并采用特定JMA方程进行分段拟合，以此分析晶体动力学，使分析更加准确、可靠。

摘要： 本发明公开了一种耦合再结晶动力学的多道次压缩流变应力模型建立方法，属于金属热塑性变形领域,该方法综合考虑动态再结晶、亚动态再结晶、静态再结晶等微观组织演化过程，用再结晶体积分数动态修正累积应变和位错密度，从平均位错密度演化的角度建立起高强钢宏观流变行为与微观组织演化之间的联系，揭示高强钢在多道次变形中的流变行为与微观组织演化多尺度耦合规律，从而解决了高强钢多道次变形中流变应力精确预测难题。

摘要： 本发明公开一种精间苯二甲酸结晶过程的动力学模型建模方法，包括以下步骤：设计结晶实验，采用间歇动态法测量获取结晶动力学参数；构建结晶动力学模型，并对所述结晶动力学模型中的参数进行拟合；基于所述结晶动力学参数与所述拟合后的结晶动力学模型，获取晶体成核动力学和生长动力学参数；基于所述晶体成核动力学和生长动力学参数获得晶体特征随结晶时间的变化规律，完成精间苯二甲酸的结晶动力学建模方法。本发明建立的结晶动力学模型为构建工业结晶反应器提供数学支撑，对PIA工业化发展有重要价值。

摘要： 本发明公开了一种结晶动力学实验装置，包括结晶系统、激光测量系统和控温系统，结晶系统包括结晶器、搅拌器和温度计，结晶器为玻璃夹套式结晶器；控温系统为硅油循环加热系统，其出入口均与结晶器的夹套连通，激光测试系统包括激光发射器、激光接收器和数字激光功率计。本发明结晶器的夹套设置了多个入口，将其出口设置于底部，夹套内设置折流板，使得流体流动更加均匀，流体湍动程度强，加热更加均匀，同时增加升降装置，可以改变结晶器与激光测量系统的相对位置，使得激光测量系统可以测量结晶器中不同部位，便于及时发现首批晶核，提高实验的准确性。

摘要： 本发明公开了一种耦合再结晶动力学的多道次压缩流变应力模型建立方法，属于金属热塑性变形领域,该方法综合考虑动态再结晶、亚动态再结晶、静态再结晶等微观组织演化过程，用再结晶体积分数动态修正累积应变和位错密度，从平均位错密度演化的角度建立起高强钢宏观流变行为与微观组织演化之间的联系，揭示高强钢在多道次变形中的流变行为与微观组织演化多尺度耦合规律，从而解决了高强钢多道次变形中流变应力精确预测难题。

摘要： 本实用新型公开了一种结晶动力学实验装置，包括结晶系统、激光测量系统和控温系统，结晶系统包括结晶器、搅拌器和温度计，结晶器为玻璃夹套式结晶器；控温系统为硅油循环加热系统，其出入口均与结晶器的夹套连通，激光测试系统包括激光发射器、激光接收器和数字激光功率计。本实用新型结晶器的夹套入口有多个且位于夹套周侧面上，其出口设置于底部，夹套内设置折流板，使得流体流动更加均匀，流体湍动程度强，加热更加均匀，提高实验的准确性。