一、中性原子轨道能级与元素硬度的关系(论文文献综述)
杨金伟[1](2021)在《基于激光诱导击穿光谱的3D打印零件硬度与拉伸强度表征》文中进行了进一步梳理金属3D打印零件的机械性能直接影响着零件后续使用的安全和寿命,对其机械性能进行检测十分必要,而传统的破坏性机械性能测试实验对一次性成型的金属3D打印零件经常是不适用的,因此对金属3D打印零件的机械性能进行无损检测具有重要的研究与应用意义。激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)是一种原子发射光谱技术,其具有无需样品预处理、在线、快速、几乎无损等诸多优点。LIBS技术存在着明显的基体效应,基体效应的存在使得激光诱导等离子体的光谱特征从一定程度上可以反映被分析对象的物理化学特性。本文尝试研究将LIBS技术作为一种金属3D打印零件机械性能表征方法的可行性。为了探索LIBS技术对金属3D打印零件机械性能进行表征的可行性,本文选取硬度和拉伸强度这两个重要的机械性能指标进行了研究。使用选区激光融化技术制备了不同硬度和拉伸强度的样品,并使用LIBS技术采集了样品的等离子体光谱数据。首先,研究了不同表面硬度的18Ni300模具钢样品的等离子体光谱特性与等离子体物理特性。建立了离子谱线和原子谱线线的谱线强度比、等离子体温度与硬度之间的正相关关系,分别从激光冲击波速度和激光烧蚀率两个角度对建立的正相关关系作出了理论解释。其次,分析了不同拉伸强度18Ni300模具钢样品的等离子体光谱特性。引入PCA分析方法对不同拉伸强度的样品进行区分,选取的300-340nm、370-410nm和460-500nm三个波段的光谱数据均能较为明显地区分不同拉伸强度的样品。通过对不同拉伸强度样品谱线特征的分析,建立了样品合金元素和基体元素的原子谱线强度比与抗拉强度之间的正相关关系。最后,通过LIBS技术对样品的缺陷程度进行了研究。对样品进行LIBS面扫描分析,通过绘制特征谱线的二维强度分布图来分析样品的缺陷分布情况,引入偏离正态系数ζ对样品的缺陷程度进行定量评估。研究成果为LIBS表征金属3D打印零件的硬度和拉伸强度提供了理论依据,证明了LIBS作为一种金属3D打印零件机械性能检测手段的可行性,扩展了LIBS技术在检测领域的应用范围。
赵博文[2](2020)在《金刚石NV色心的制备以及在量子测量领域的应用》文中研究表明量子计量学是基于量子物理学和计量学的理论框架,结合量子科学、计量科学和现代实验技术的新型实用交叉学科。量子计量学是量子科学的重要应用,也是更精准计量学的必经之路;既是科技进步的产物,也是时代发展的需求。量子计量学的发展将有助于我们更真实的了解世界,更深刻的改造世界。目前,NV色心是量子测量技术一种重要的物理载体,它具有性质稳定,相干时间长,光学可读取,常温可操作等优秀的自身属性,同时可以非破坏性地测量电场、磁场、时间、应力、热能等多个基础物理量。随着测量参数的优化和实验技术的进步,量子精密测量技术的研究领域和适用范围将在物理、化学、生物、材料科学等众多领域进一步扩大,可行性和实用性将进一步加深。本博士论文主要完成以下工作:(1)系统研究了基于NV色心的固态量子体系在生成、制备、加工和检测全过程的工艺参数。通过不同加工方式、不同能量和剂量、不同退火流程等,经过系统的数据模拟和一百多批次的完整样品制备经历,总结并优化了基于CVD合成金刚石通过离子注入产生色心的实验参数。并可以根据不同需求高效定制化得到单个(或多个)色心点阵样品和浓度可调的系综样品,可以定制化得到距离表面10nm到100nm深度可调的样品。(2)系统研究,用于色心生长、加工和检测技术流程。实现了从金刚石合成、加工(激光切割,掩膜制作)到离子注入的全流程设备的性能优化;实现了从高温退火、有机无机(酸洗)清洗到共聚焦检测平台的搭建;实现了完整的金刚石生成和NV色心制备流程,解决了将来的实验研究和生产应用中材料来源的问题。(3)系统研究离子注入对NV色心性质的改变,尤其是与量子测量相关的光学性质,电子自旋性质和材料学性质。通过电子辐照延长NV色心的荧光寿命达到1.3倍,延长电子自旋相干时间达到1.7倍,提高生成效率达到24.6倍,提高磁场测量灵敏度达到3.15倍。(4)研究了时间门控技术,利用自旋依赖的荧光寿命,在时间上对NV荧光进行滤波,提高了自旋探测中的光信号对比度达到1.8倍。优化了基于NV色心的固态传感系统在实验上的使用。
刘司原[3](2020)在《密度泛函理论研究富勒烯异构体的稳定性、动能密度和强相互作用》文中指出密度泛函理论(DFT)的基本定理说明电子密度所包含的信息可以准确确定基态的任何性质,包括反应活性和各种物理化学性质。密度泛函活性理论(DFRT)就是运用只含电子密度及其相关物理量来描述体系性质和活性。本论文主要利用DFRT探索了富勒烯异构体的稳定性及其本质来源;通过Pauli不相容原理对总动能的能量贡献,有效地评估了动能密度(KED)的性能;利用Pauli能定义强共价相互作用(SCI)指数,探索了重金属二聚体间的强相互作用。(1)本文运用密度泛函理论和密度泛函活性理论中的信息论方法来寻找富勒烯异构体稳定性的决定因素,并且利用能量分解探索异构体稳定性的起源和性质。研究结果表明,静电势是影响这些富勒烯异构体稳定性的主要因素,而其他作用(例如,空间效应和量子效应)起着微小但不可忽视的影响,另外,发现这些异构体稳定性的起源是电子密度的空间离域。该项工作为富勒烯分子的异构体稳定性提供新颖的见解。(2)动能密度体系中,针对18个中性原子和20个小分子测试了总共22种近似的半局部非相互作用KED泛函的性能。结果表明,KED泛函的广义梯度近似(GGA)公式通常可以合理准确地预测原子和分子的总动能值,但未能预测Pauli能量相关特性的积分值。其背后的原因是,目前可用的近似KED函数无法准确地解释远离核的形成共价键区域的动能密度分布。经研究发现,近似KED泛函的关键信息是来自成键区域,而不是核尖峰或渐近区域。Pauli能量对成键区域起着至关重要的作用,所以是近似KED泛函性能的可靠度量。为了更准确地计算Pauli能,应在形成化学键的区域进行进一步研究,以开发更合理的KED近似形式。(3)强共价相互作用(SCI:Strong Covalent Interaction)是指键合原子间共用两对甚至更多电子对的共价键,强共价键的键级大于等于二。以前的工作证明了该指数与电子定域化函数(ELF)的密切关系,其等值面形状可以有效的描述多重键级。另外,结合Pipek-Mezey定域化分子轨道(LMOs)方法和轨道占据前扰动的Mayer键级方法,对重金属原子间的强相互作用加以验证。结果表明,Cr2、Mo2和W2等重金属的二聚体之间存在强相互作用,在不同的配体作用下可以形成不同键级。本研究为确定复杂体系中强相互作用的共价键级提供有力的证据,查明强相互作用的理化起源。同时这些方法能够应用于不同领域的其他系统,以有效地了解更多的共价相互作用。
杨荣瑶[4](2020)在《深束缚费米系统与同位素纳米水的研究》文中研究指明经过人们大量的实验和理论研究,饱和密度及以下的核物质状态方程得到了较好的限制。但是,不管是重离子碰撞实验,还是天体观测数据,都还不能对高密的状态方程给出有足够精度的限制。重离子碰撞给出的对称核物质状态方程在高密时仍然有50%的相对不确定度,而对称能在高密时的不确定度更大。为了更好约束核状态方程,本文立足于核结构性质研究,以深束缚K核为切入点,细致地研究了K核的奇异性以及这些性质与状态方程之间的关联。由于K-介子与核子的相互作用是强吸引的,K-介子有可能与原子核形成费米尺度的深束缚系统,即K核。K核的典型特征是核心密度很高,可达两倍饱和密度以上。这一特性为利用K核限制高密状态方程提供了一个前提。研究发现,K核的奇异性,除了核心密度高之外,其表面也可能形成弥散的晕现象,这是由于K核势场形状的变化导致外层能级向费米面移动的结果。另外,由于K核有特殊的势场分布,其能级结构也不同于普通核,会出现不同的幻数结构、能级反转现象和赝自旋对称性破缺的情况。随后,本文研究了K核中晕现象、能级反转与状态方程之间的关联。发现K核的晕现象会随着高密状态方程变硬或者不可压缩系数变小而越发显着。而K核中能级反转的现象可以作为状态方程硬度和不可压缩系数组合的一个指示标志。在状态方程硬度和不可压缩系数构成的平面上有一条临界曲线,使得K核的能级反转刚好能发生,曲线的两边对应的分别是发生和不发生能级反转的状态方程。这些基于K核结构信息的结果为限制核物质状态方程提供了新的内容和思路。本文一方面致力于极端(高密)条件下的基础研究,另一方面寻求在新条件下对基础的应用拓展研究。论文研究了相关核性质在凝聚态尺度中展现的效应。具体而言,论文对水分子的转动模式在同位素分离中的应用做了初步探究,这是一种用分子尺度(纳米量级)的共振效应分离原子核尺度(费米量级)的同位素的新方式。通过分子动力学的计算发现,太赫兹电场对水的加热有明显的吸收峰,对应的是水分子转动模式的激发。这种共振模式的频率与转动惯量相关。水分子和重水分子的质量差异虽然较小,但它们之间的差异会在转动惯量中得以放大,对应的重水转动模式的频率要比水低一些。这一性质在研究太赫兹电场加热水和重水的混合液中得以证实,结果表明重水的吸收峰会向低频区域移动。这种共振频率的差别,可以用来分离水和重水,从而达到分离出氘同位素的目的。通过研究太赫兹电场对二维表面上水和重水蒸发的效应,发现水和重水确实能得到较好的分离。转动模式的不同成为了同位素分离的另一种选择。重水比水更难共振蒸发的特性,表明重水作为核工程中裂变反应的慢化剂和冷却剂,在辐射防护中可以发挥更重要的作用。
刘嘉霖[5](2020)在《PCD材料放电加工等离子体特性及去除机理研究》文中研究说明聚晶金刚石(Polycrystalline diamond,PCD)具有超高的硬度、良好的强度和韧性,常与硬质合金基体通过超高压高温技术合成为聚晶金刚石复合片材料(Polycrystalline Diamond Compact,简称PDC),作为机加工用刀坯材料,广泛应用于航空航天、集成电路、半导体、汽车工业和木材加工等制造业领域。PCD刀具具有超高的硬度和耐磨性,但导电性较差,利用机械磨削和放电加工对其进行成形、刃磨加工时存在难以同时满足高加工效率和良好表面质量的矛盾问题。另外,加工后PCD表面的热影响层将影响PCD刀具的加工精度和使用性能,这是目前PCD刀具制造领域普遍存在的共性问题,同时也是制约PCD 刀具向更多领域推广应用的重要因素。本文对目前PCD材料EDG加工中存在的关于PCD表面金刚石去除机理不清晰、EDG加工效率和表面质量不可兼得、加工后PCD表面存在热影响层等问题进行深入系统地基础理论和实验研究工作。其主要研究工作如下:(1)EDG加工等离子体诊断系统设计针对PCD材料EDG加工时瞬时、高频的放电脉冲特点和复杂、微小的工况环境,采用优化后的三透镜准直系统、光纤传导装置和光谱仪,设计开发了适应于PCD材料EDG加工的等离子体诊断系统,该系统具有较高强度和分辨率,具备连续脉冲条件下的在线检测能力,使EDG微弱光信号处理和分析、EDG加工极间等离子体时间和空间特性在线检测成为可能。研究发现,光谱仪的狭缝尺寸是影响最终特征光谱峰强的主要因素;2000μs连续脉冲加工时等离子体特征光谱,以及极间不同区域的等离子体特征光谱随加工时间的进行谱线强度发生改变,表明EDG加工过程中不同时间、不同位置的等离子体特性存在一定差异。(2)PCD材料EDG加工等离子体特性研究对PCD材料进行EDG加工时,极间等离子体通道中的粒子群是将放电能转换为热能的重要能量载体,可通过表征极间等离子体物理特性反映EDG加工过程中放电行为的变化情况。研究发现,PCD材料EDG加工等离子体成分由电极材料和放电介质组成,主要有来源于紫铜电极的Cu元素、来源于PCD工件电极的C、Co、W元素和来源于去离子水放电介质的H、O元素;采用双谱线法计算等离子体温度,在2000μs内等离子体通道温度区间为8000-8300K,等离子体通道中接近PCD电极端温度最高为8120K-8235K,通道中心温度次之为8080K-8170K,工具电极表面温度最低为8110K-8205K,PCD工件温度高于电极表面温度;利用实时Stark展宽效应计算PCD材料EDG加工时等离子体体系的电子密度,密度区间为2.5·1016-5.6·1016cm-1,PCD正极电子密度是工具负极的将近6倍;研究EDG放电工艺参数对等离子体特性的影响规律,得出增加峰值电流能够显着增加PCD中C元素的去除量;放电脉宽增大则加剧电极损耗;击穿电压对PCD去除量和电极损耗影响有限,但击穿电压增大能够提高等离子体通道中的电子密度;提高工具电极转速也能够提高PCD的去除量,当电极转速达到600rad/min以上时能够加速极间的冷却作用。(3)PCD表面热影响层形成过程、结构与性能研究根据PCD材料EDG加工的放电行为和极间温度特性,对PCD表面热影响层的形成机理、结构与性能进行实验研究。研究结果表明,PCD层EDG加工时放电蚀坑集中于导电性较好的Co聚集区,PCD层中金刚石表面不存在重铸层,但放电蚀坑内部覆盖以Co为主要成分重铸层;EDG放电热作用使PCD表面产生热影响层致使金刚石表面石墨化,PCD表面热影响层厚度与放电能量成正比,不同能量EDG加工热影响层厚度与加工PCD表面粗糙度Ra成正相关性,与PCD加工表面的硬度和电阻率成负相关性;增大放电能量造成热影响层中石墨缺陷增加,晶体无序程度变大,粗加工条件下可形成3-5层石墨烯,半精加工条件下可形成少层石墨烯,而精加工条件下则只能形成结构较完整的石墨结构;EDG放电热作用使PCD表面产生较大的残余拉应力,热腐蚀区残余拉应力值高达2.84-3.89GPa,距离热影响区最近的金刚石表面残余拉应力值越小为1420-1730MPa,小于金刚石抗拉强度,且残余应力与放电能量呈正比关系;本文首次提出PCD材料EDG放电加工先通过金刚石受热表面石墨化转变为石墨相,部分石墨在高温作用下通过气化被去除的材料除去机理。(4)PCD材料EDDG加工工艺规律及去除机理研究为了有效去除PCD表面热影响层,同时获得高的加工效率和好的PCD加工表面质量,本文提出对PCD材料进行EDDG加工,研究PCD材料EDDG加工工艺规律和去除机理。研究结果表明,EDDG加工过程中增大砂轮粒度能够提高磨削行为在加工过程中所占比重,材料去除率和表面粗糙度随放电能量的增大而增大,电极损耗率则与砂轮粒度成反比;砂轮转速与放电能量产生叠加,造成材料去除率增大,同时增加了磨粒磨损、破碎和脱落现象,导致相对电极损耗率增大;表面粗糙度与砂轮转速成反比,PCD表面硬度对砂轮转速不敏感;EDDG加工中的磨削行为在时间上具有连续性的特点,能够有效去除PCD表面因放电行为产生的热影响层,降低放电行为对PCD加工性能的影响;当砂轮粒度为28μm时PCD热影响层含量最低,EDDG加工中的磨削行为和放电行为达到动态平衡,达到EDDG加工PCD的最佳状态。(5)PCD材料EDDG加工工艺参数优化研究EDDG加工PCD的正交试验结果表明,对于表面粗糙度Ra为优化目标的最佳参数组合为:放电脉宽10μs、击穿电压225V、峰值电流15A、砂轮粒度14μm、电极转速16m/s;对于材料去除率MRR为优化目标的最佳参数组合为:砂轮转速20m/s、放电脉宽20μs、峰值电流25A、砂轮粒度14μm和击穿电压200V;对于相对电极损耗率RTW为优化目标的最佳参数组合为:砂轮转速14m/s;放电脉宽10μs、峰值电流10A、砂轮粒度40μm和击穿电压150V。
汪天磊[6](2019)在《电子在石墨烯嵌入式碳膜摩擦学特性中的作用机理研究》文中提出近年来,新型的纳米表面材料成为了人们研究的热点。在纳米科学飞速发展的今天,传统摩擦学这一适用于宏观摩擦现象的学科渐渐暴露出一定的局限性,人们迫切的需要新的理论突破以指导纳米尺度下的摩擦性能的调控。在前期对石墨烯嵌入式碳膜的研究中,它的摩擦学特性展现出了十分广阔的探索空间。但是,电子对碳膜摩擦性能影响一直被忽略。此外,量子效应对石墨烯嵌入式碳膜摩擦学特性的作用也并不明晰。为此,本论文将从“摩擦与结构表征实验”和“量子摩擦的第一性原理计算”两方面,研究电子在石墨烯嵌入式碳膜摩擦学特性中的作用机理。实验方面,以ECR(Electron Cyclotron Resonance电子回旋共振)制备的石墨烯嵌入式纳米碳膜为样品,通过高分辨透射电镜、拉曼光谱、摩擦曲线等先进的实验与表征手段,本文开展了电子对碳膜纳晶结构和磨擦性能的影响研究。理论计算方面,为了阐述量子效应对与纳米表面材料摩擦学特性的作用,本文将进行第一性原理计算机模拟实验以研究多层石墨烯表面纳米压痕下电子转移情况以及摩擦性能的改变。本论文具体研究成果概括如下:(1)对ECR中通过封闭式电子照射所制备的纳米碳膜进行通直流电处理,对相同制备参数的三块碳膜施加0A、1A、3A的电流一段时间。通过台阶仪进行表面形貌表征以及在球盘式摩擦磨损实验机进行了摩擦性能表征。结果表明,直流电流中的低能电子可以促使纳米碳膜在摩擦稳定期低摩擦系数的产生。通过三块碳膜样品高分辨投射电镜形貌和拉曼的峰值比ID/IG分析发现,随着通电电流的增加,碳膜的纳晶结构增多并且纳晶尺寸增加。(2)利用DFTB(密度泛函紧束缚近似)进行了第一性原理计算,计算模型为4层石墨烯在金刚石探针下的纳米压痕系统。实验结果表明,多层石墨烯在压痕过程中,电子倾向于转移到表面压痕处,接触表面由电荷聚集所产生的库伦力会导致摩擦力减少。在压痕系统中,随着缩进深度的增加,多层石墨烯的硬度不断增强。通过理论推导表明,这是由石墨烯表面的电荷极化、有效接触面积的变化和交联结构的形成导致的,石墨烯层之间产生交联结构的时候,存在碳原子间由sp2键转化为sp3键的过程。
张琪佳[7](2019)在《成熟期高中化学教师的课堂教学特质个案研究》文中研究说明教学特质是教师在课堂教学活动中所表现出来的重要特征,也是教师课堂教学效能的根本所在。因此,研究化学教师的教学特质理应从课堂教学活动入手并立足于具体的化学教学内容。成熟期教师是学校教师群体的骨干力量,是推动课改发展的主力军,关注其教学特质不仅可以促进成熟期教师的可持续发展,对加快教师队伍的建设也有着重要意义。本研究运用课堂观察、录像分析、跟踪访谈等方法,围绕新课改环境下两位成熟期高中化学教师有关《物质结构与性质》典型课例的教学,对其中的课堂教学行为、教学知识图式和教学逻辑进行了细致的案例分析,总结归纳出成熟期高中化学教师的课堂教学特质。(1)成熟期高中化学教师的教学行为特征:擅长提问与总结,合理运用传统教学手段,有效组织合作学习,从容应对生成性问题。但提问频率偏高,高认知水平问题偏少,有实效的反馈较少,较少运用现代教育技术手段。(2)成熟期高中化学教师的教学知识图式特征:具有较为丰富的知识组块,擅长对图式进行纵横拓展,注重剖析所蕴含的科学方法。但对教材内容相关理论的认识不够深刻,对学科前沿的了解有所欠缺。(3)成熟期高中化学教师的教学逻辑特征:注重对教材的系统化重组,注重从不同层次优化教学,注重发展学生的思维能力,追求三维逻辑的协调一致。但教育教学理论知识相对薄弱,教育科研能力较低。基于以上实证研究,本研究对成熟期高中化学教师的专业发展提出了四条合理化建议:(1)增进化学学科理解,提高课堂提问的有效性;(2)提高信息化教学能力,推动教育现代化发展;(3)关注学科前沿知识,拓宽教学视野;(4)提升教育理论素养,促进理论与实践的相互融合。
王黑龙[8](2019)在《航天器外用硅橡胶及树脂基复合材料原子氧效应研究》文中研究指明原子氧效应是低地球轨道环境下最为严厉的环境效应之一。本论文利用激光爆破法高能氧束源地面模拟实验装置,对苯基硅橡胶热控涂层材料、纳米粘土增强环氧树脂复合材料、碳纤维增强氰酸酯复合材料的原子氧作用效应进行了系统的研究。苯基硅橡胶热控涂层材料,是一种广泛应用于航天器领域的材料。在原子氧暴露实验后,苯基硅橡胶热控涂层材料的质量增加,表明材料具有良好的抗原子氧腐蚀能力。表面化学和微观形貌分析,进一步揭示了原子氧轰击材料过程中发生的腐蚀与氧化反应过程,正是氧化反应过程中新生成的Si-O键逐渐在材料表面累积形成SiOx钝化层,保护着苯基硅橡胶热控涂层材料不再受原子氧的腐蚀。掺杂少量纳米粘土会使纳米粘土/环氧树脂复合材料的力学性能大大提高。本论文对纳米粘土/环氧树脂复合材料的原子氧效应进行了深入研究,发现掺杂纳米粘土提高了环氧树脂材料的抗原子氧腐蚀能力。对腐蚀深度、表面化学和微观形貌进行了分析,揭示了原子氧与环氧树脂复合材料之间的微观反应过程、机理,纳米粘土/环氧树脂复合材料在原子氧暴露实验后表面生成的“块状”物质层,在一定程度上防护材料不再受原子氧的腐蚀。碳纤维/氰酸酯复合材料,可用做太空望远镜镜壁材料。碳纤维/氰酸酯复合材料的原子氧效应研究中发现碳纤维的加入降低了氰酸脂材料相对于原子氧的腐蚀率,提高了其抗原子氧腐蚀能力。进一步的原子氧与碳纤维/氰酸酯复合材料之间的散射实验,探测到了原位反应产物CO、CO2、OH和H2O,揭示了原子氧与材料之间的腐蚀反应过程。对表面化学进一步分析,发现原子氧轰击材料的过程中还存在氧化反应过程。结合微观形貌信息,揭示了碳纤维/氰酸酯复合材料的抗原子腐蚀机理,碳纤维超强的抗氧化、抗腐蚀能力是碳纤维/氰酸脂复合材料相对于原子氧腐蚀率降低的主要原因。
肖杨[9](2019)在《M50NiL钢等离子体渗氮层组织结构与性能》文中提出M50NiL钢作为新一代的轴承钢,广泛应用于航空轴承上,实际应用过程中要求其具有良好的耐磨性,高的抗塑性变形能力以及高的表面硬度等性能,来满足其服役要求。本文设计不同的等离子体渗氮工艺来处理淬火态的M50NiL钢,包括不同温度、不同氮氢比和时间,利用硬度计及摩擦磨损试验机研究不同等离子体渗氮工艺下的力学性能和摩擦磨损性能,并通过第一性原理对渗氮过程中生成的氮化物进行了研究。在不同工艺下渗氮,渗氮后的表面相组成主要为?′-Fe4N和ε-Fe2-3N和α′N,氮氢比对组织结构和渗层厚度影响不大,但温度对相结构的影响较大,在低温渗氮时表面的相结构中主要为ε-Fe2-3N和α′N,随着温度的升高,渗层中的ε-Fe2-3N逐渐较少,?′-Fe4N逐渐增多,说明随着温度的升高,ε-Fe2-3N逐渐向?′-Fe4N转变。经过渗氮后的衍射峰发生宽化,透射电镜下观察显示有纳米晶的产生,同时伴随着非晶。渗氮时间不影响渗氮后的相结构,但是对相的相对含量有影响。M50NiL钢经过等离子体渗氮后表面硬度得到大幅提高,是未处理试样硬度(430 HV0.1)的3倍左右,随着温度的升高,心部的硬度逐渐下降,这是由于回火效应导致的心部软化。综合不同温度和不同时间渗氮后的表面硬度与ε和?′相相对含量的关系,结果表明随着?′相相对含量的增多,试样表面的硬度略有下降。等离子体渗氮后M50NiL钢的摩擦磨损性能得到大幅提高,不同温度下等离子体渗氮时,520?C的磨损率最低,460?C次之。研究不同时间下等离子体渗氮发现,渗氮时间不是越长越好,520?C等离子体渗氮4 h的磨损率最低,相比于原始淬火态试样,磨损率下降约94%,未经过渗氮处理的试样的主要磨损机制为粘着磨损和氧化磨损,经过等离子体渗氮后的试样的磨损机制变为磨粒磨损,轻微的粘着磨损和氧化疲劳磨损。经过等离子体渗氮后M50NiL钢的耐蚀性得到提高,由未处理试样的全面均匀腐蚀转变为点蚀,等离子体渗氮后提高腐蚀电位,降低了腐蚀电流,拓展了钝化区。利用第一性原理研究了M50NiL钢中的合金元素对?′-Fe4N和ε-Fe2-3N的影响发现,Ni原子掺入仅仅使得?′-Fe4N晶胞体积发生微小的膨胀,可忽略不计,而Cr、V原子的掺入使得?′-Fe4N晶胞体积收缩,这为520?C和550?C渗氮后?′的衍射峰向高角偏移结果一致。Cr、Mo、Ni、V原子掺入ε相中均使得晶胞发生膨胀,为实验结果“ε相的衍射峰向低角偏移”提供了解释。
韩建新[10](2019)在《87Sr原子光晶格钟的系统优化与空间光钟的研究》文中认为近年来随着中性原子光钟的频率不确定度及稳定度显着提高,围绕中性原子光钟的研究越来越广泛。由于光钟相关技术的发展,光钟不仅仅局限于时间频率基准的研究,而是更多的被当做一种科学工具使用。作为最有竞争力的下一代时间频率基准之一——锶原子光钟,在时间频率基准的研究中占有非常重要的地位,是值得科研人员去探究的,而利用锶原子光钟作为探测基本物理常数,引力场以及其他量子物理现象方面所取得的研究进展,也成为目前光钟研究的重点和热点。目前实验室光钟的研究还大部分在对于光钟性能的研究,例如光钟频率不确定度和稳定度方面,尽管世界范围内各个研究小组在光钟性能评估方面有突破性的进展,尤其是美国NIST的Ye Jun小组对于光钟频率的测量精度已达10-19量级,这不仅使得锶原子光钟成为下一代秒定义推进一步,同时也使得人类在频率控制方面取得了长足的进展。该结果证明了人类对于光钟的研究技术已经趋于成熟,也说明人们对于光钟的研究目标已由光钟技术的突破逐步走向光钟技术的实际应用。因此对于光钟系统的优化,使其更加适用于各种实际应用中,这一研究课题将在未来的光钟的发展领域中占据重要部分,尤其是光钟小型化,可移动化和空间化方面,未来的光钟系统将更加注重其系统的应用价值。本文的主要研究内容是87Sr光晶格钟系统的优化和及其重要应用——空间光钟的研究,在87Sr光晶格钟系统的研制中,制备冷原子各个阶段的优化,最终在光钟系统性能以及技术方面得到提升。在光钟系统的一级冷却、二级冷却、光晶格装载、光钟的闭环以及稳定度的测量,本文将逐一对各个方面系统的优化进行介绍。在系统优化中,本文完成以下工作内容:1、本文首先就搭建新光学原子钟系统的设备优化进行探讨,对光钟的物理系统设计进行了工程化和集成化设计,对下一代光钟以及空间光钟的物理系统搭建具有指导意义。在原子束减速即Zeeman减速的研究中,研究了截止速度对于一级冷却的影响,对Zeeman减速器设计参数选择进行分析,根据建立的估算被原子束减速后原子俘获模型,提出了适合于减速器设计的可行性方案,该结果对系统能耗降低和集约化设计有相应的指导意义,在减速效果方面实现了原子最可几速度由500m/s到约50m/s的减速结果。在一级冷却方面,本文进行了激光频率转换,光路设计,一级冷却重泵浦光分析以及一级冷原子团的温度测量,得到了一级冷却温度为5 mK以及原子数目为2.3×107的评测结果,比优化前原子样品的数目增长10倍以上。最终制备的冷原子用于进行下一阶段的红MOT装载。2、在二级冷却即窄线宽冷却方面,本文调研了该冷却的研究背景和国际上各小组的研究内容,对窄线宽冷却的研究意义以及其带来的研究前景进行了分析。通过调研和分析的结果,本文就窄线宽冷却的影响因素(包括饱和因子和激光的失谐量)进行了分析,并进行了相应不同参数值下的模拟计算,在计算结果与实验现象的对比中,凸显出窄线宽冷却在实验操作中的现实意义。在本文中的窄线宽冷却中,由于冷却原子样品87Sr具有复杂的能级结构,除俘获光外还需要添加匀化光作为辅助冷却激光。对于匀化光的添加,本文从两个方面进行了简单的分析,分析结果为匀化光和俘获光的在实验中的频率调节以及失谐量的调节指明了方向。最终在匀化光的作用下,实现了二级冷却原子温度约为4?K以及原子数目达3.5×106。在超低温原子中,为了探究光与原子的相互作用,本文实现基于费米子87Sr中的动量空间晶体,在研究过程中,在动量空间和坐标空间对动量空间晶体进行了模拟,对其演化过程进行分析和总结,在实验中对演化规律进行了逐一的验证,结果保持一致。验证结果表明初始建立的动量空间晶体的模型计算是合理的,推进了动量空间晶体的研究工作。3、本文的工作还集中于空间光钟的优化和空间光钟原理样机的研制。空间光钟技术作为未来科技的代表,实现将目前庞大的地面光钟系统放置在空间站上,并实现光钟的可操作性,这一工作是艰巨的。在地面平台光钟向空间光钟发展中,对于光钟系统进行深度的优化,方可达到空间站的运输以及运转的要求。在优化方面本文进行了MOT线圈的内置、原子加热炉的内置以及永磁体Zeeman减速器的实现,上述的优化对空间光钟的小型化、空间化有重要的意义。在空间光钟的原理样机研制阶段,结合对光钟系统的优化,对空间光钟这一子系统进行关联分析,对于空间光钟原理样机的研究意义进行了探讨,另外关于原理样机的设计与光学系统的优化,本文进行了理论原理的研究和实验结果的分析。最终本文实现了两代空间光钟原理样机研制,还实现了空间光钟的模态分析、六性分析等关键性技术的研究。该样机的研制成功证明了空间光钟在物理真空系统上实现空间化,是具有可行性的。
二、中性原子轨道能级与元素硬度的关系(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、中性原子轨道能级与元素硬度的关系(论文提纲范文)
(1)基于激光诱导击穿光谱的3D打印零件硬度与拉伸强度表征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 金属3D打印零件无损检测方法 |
1.3 LIBS在金属分析领域的研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文的研究内容 |
1.5 特色与创新之处 |
第二章 激光诱导击穿光谱原理与方法 |
2.1 激光诱导击穿光谱基本原理 |
2.1.1 激光诱导等离子体的产生机制 |
2.1.2 激光诱导等离子体的辐射机制 |
2.2 激光诱导等离子体的物理特性 |
2.2.1 局部热力学平衡 |
2.2.2 等离子体温度 |
2.2.3 电子密度 |
2.3 定量分析方法 |
2.3.1 标样定标法 |
2.3.2 自由定标法 |
2.4 自吸收效应与基体效应 |
2.4.1 自吸收效应 |
2.4.2 基体效应 |
2.5 本章小结 |
第三章 样品制备与实验 |
3.1 实验设备 |
3.1.1 选区激光熔化设备 |
3.1.2 激光诱导击穿光谱设备 |
3.2 样品制备 |
3.2.1 粉末材料 |
3.2.2 不同硬度样品的制备 |
3.2.3 不同拉伸强度样品的制备 |
3.3 LIBS实验条件 |
3.4 本章小结 |
第四章 不同硬度18Ni300的LIBS表征研究 |
4.1 不同硬度18Ni300 样品的谱线特征 |
4.1.1 谱线绝对强度 |
4.1.2 离子谱线和原子谱线的强度比 |
4.1.3 脉冲次数 |
4.2 不同硬度18Ni300 样品的等离子体特征 |
4.2.1 等离子体温度 |
4.2.2 等离子体电子密度 |
4.3 本章小结 |
第五章 不同拉伸强度18Ni300的LIBS表征研究 |
5.1 主成分分析法区分不同拉伸强度18Ni300 |
5.1.1 主成分分析法 |
5.1.2 不同拉伸强度样品的区分 |
5.2 光谱特性 |
5.3 缺陷表征 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(2)金刚石NV色心的制备以及在量子测量领域的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 计量学 |
1.1.1 计量学发展 |
1.1.2 计量学变革 |
1.2 量子测量中的传感体系 |
1.2.1 固态量子系统 |
1.2.2 原子干涉仪系统 |
1.2.3 超导量子干涉仪系统 |
1.3 小结 |
参考文献 |
第二章 金刚石材料及内部色心 |
2.1 金刚石 |
2.1.1 金刚石的性质 |
2.1.2 金刚石的分类 |
2.2 金刚石样品的合成与加工 |
2.2.1 金刚石的合成 |
2.2.2 金刚石的加工 |
2.3 金刚石内部色心 |
2.3.1 NV色心 |
2.3.2 SiV色心 |
2.3.3 NE8色心 |
2.4 小结 |
参考文献 |
第三章 基于NV色心的量子测量技术 |
3.1 磁场测量 |
3.1.1 自旋哈密顿量以及能级跃迁分析 |
3.1.2 静磁场测量原理及灵敏度分析 |
3.1.3 交流磁场测量原理及灵敏度分析 |
3.2 温度场测量 |
3.3 应力的测量 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 NV色心的制备 |
4.1 掩膜制作 |
4.2 离子注入 |
4.2.1 技术分析 |
4.2.2 实验操作 |
4.3 真空退火 |
4.3.1 技术分析 |
4.3.2 实验操作 |
4.4 清洗、检测与存放 |
4.4.1 清洗 |
4.4.2 检测与存放 |
4.5 小结 |
参考文献 |
第五章 NV性质与辐照关系 |
5.1 样品加工 |
5.1.1 参量设定 |
5.1.2 电子注入 |
5.2 测量系统搭建 |
5.2.1 测量系统概述 |
5.2.2 光路系统 |
5.2.3 探测系统 |
5.2.4 微波控制系统 |
5.2.5 软件系统 |
5.3 NV色心性质表征 |
5.3.1 光学性质 |
5.3.2 电子学性质 |
5.3.3 材料学性质 |
5.4 灵敏度测量 |
5.5 小结 |
参考文献 |
第六章 测量系统优化 |
6.1 利用时间门操作提高自旋信号收集效率 |
6.1.1 荧光寿命 |
6.1.2 实验原理及步骤 |
6.1.3 结果分析 |
6.2 测量优化 |
6.3 离子注入模拟 |
6.4 小结 |
参考文献 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
(3)密度泛函理论研究富勒烯异构体的稳定性、动能密度和强相互作用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 量子化学简介 |
1.2 密度泛函理论简介 |
1.3 密度泛函活性理论的信息论方法 |
1.4 动能密度 |
1.5 强相互作用 |
1.6 Gaussian和 Multiwfn计算软件简介 |
1.7 本文研究思路 |
2 运用密度泛函理论和信息论方法研究富勒烯异构体的稳定性 |
2.1 引言 |
2.2 理论基础 |
2.3 计算细节 |
2.4 结果与讨论 |
2.5 总结 |
3 运用Pauli能量评估近似半局域非相互作用动能密度泛函 |
3.1 背景介绍 |
3.2 理论基础 |
3.3 计算细节 |
3.4 结果与讨论 |
3.5 总结 |
4 重金属二聚体间的强相互作用研究 |
4.1 背景介绍 |
4.2 理论基础 |
4.3 计算细节 |
4.4 结果与讨论 |
4.5 总结 |
5 总结和展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(4)深束缚费米系统与同位素纳米水的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 核物质状态方程的不确定性 |
1.1.1 对称核物质状态方程和对称能 |
1.1.2 对称核物质的不可压缩系数 |
1.2 KN相互作用与K核 |
1.2.1 KN相互作用的性质 |
1.2.2 K核的理论和实验研究情况 |
1.3 同位素分离与水的太赫兹激发 |
1.4 本文的动机和主要内容 |
1.4.1 动机和创新点 |
1.4.2 主要内容 |
第二章 相对论平均场下的公式体系 |
2.1 相对论平均场简介 |
2.2 相对论平均场下的核物质状态方程 |
2.2.1 核物质的状态方程 |
2.2.2 非对称核物质的对称能 |
2.3 相对论平均场对有限核的描述 |
2.3.1 普通有限核的描述 |
2.3.2 K核的描述 |
2.3.3 相关讨论 |
第三章 深束缚K核与核物质状态方程 |
3.1 深束缚K核的奇异性质 |
3.1.1 K核的密度分布特性 |
3.1.2 K核的能级分布特性 |
3.2 K核的奇异性质与核物质状态方程的关系 |
3.2.1 K核的中子晕与核物质状态方程的关系 |
3.2.2 K核中能级反转现象与核物质状态方程的关系 |
3.2.3 K核中子皮与核物质对称能的关系 |
3.3 小结 |
第四章 氢同位素的分离与水的集体模式 |
4.1 分子动力学方法以及氢同位素分离简介 |
4.1.1 分子动力学方法简介 |
4.1.2 氢同位素分离 |
4.2 研究结果与讨论 |
4.2.1 太赫兹电场对体态水的加热效应 |
4.2.2 太赫兹电场对表面水的蒸发效应 |
4.3 小结 |
第五章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A K核中K~- 介子本征方程的求解 |
作者攻读博士学位期间的研究成果 |
(5)PCD材料放电加工等离子体特性及去除机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.1.3 课题来源 |
1.2 国内外研究状况 |
1.2.1 放电加工原理 |
1.2.2 放电加工过程理论的研究现状 |
1.2.3 放电间隙等离子体物理特性研究现状 |
1.2.4 复合加工及其他特种加工研究现状 |
1.2.5 PCD刀具的放电加工研究概况 |
1.2.5.1 放电加工在PCD刀具领域的应用形式 |
1.2.5.2 PCD放电加工去除机理研究现状 |
1.3 目前研究中存在的问题 |
1.4 本文主要的研究内容及技术路线 |
1.4.1 本文主要的研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 EDG加工等离子体诊断系统设计 |
2.1 PCD刀具EDG加工设备及脉冲波形特点 |
2.1.1 EDG加工实验设备及附件类型 |
2.1.2 EDG加工脉冲波形及主要工艺参数类型 |
2.2 等离子体诊断系统设计原理 |
2.2.1 适应于EDG加工的等离子体诊断系统设计思路 |
2.2.2 等离子体诊断系统各光学模块设计原理 |
2.3 等离子体诊断系统采样效果分析 |
2.4 本章小结 |
3 PCD材料EDG加工等离子体特性研究 |
3.1 前言 |
3.2 EDG加工等离子体成分分析研究 |
3.2.1 等离子体成分的定性分析原理 |
3.2.2 EDG加工等离子体成分分析表征 |
3.2.3 EDG加工等离子体通道粒子运动特性 |
3.3 EDG加工等离子体温度特性研究 |
3.3.1 等离子体温度计算原理 |
3.3.2 EDG加工等离子体温度的时间特性 |
3.3.3 EDG加工等离子通道温度空间分布特征 |
3.4 EDG加工电子密度分布特性研究 |
3.4.1 电子密度计算原理 |
3.4.2 电子密度随时间变化的分布特征 |
3.4.3 电子密度空间分布特征 |
3.5 工艺参数对等离子体特性的影响规律研究 |
3.5.1 击穿电压对等离子体特性的影响 |
3.5.2 峰值电流对等离子体特性的影响 |
3.5.3 放电脉宽对EDG加工等离子体特性的影响 |
3.5.4 电极转速对等离子体特性的影响 |
3.6 本章小结 |
4 EDG加工PCD表面热影响层形成过程、结构与性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 EDG加工PDC放电行为观察与分析 |
4.2.1 PDC表面放电蚀坑分布特征 |
4.2.2 放电区域形貌特征 |
4.2.3 放电区域元素分布 |
4.3 PCD层表面微观结构和力学性能测试分析 |
4.3.1 PCD层表面物相成分结构分析 |
4.3.2 PCD加工表面石墨晶体结构完整程度计算分析 |
4.3.3 PCD层表面残余应力计算分析 |
4.4 PCD表面热影响层结构和性能测试 |
4.4.1 PCD表面热影响层X射线衍射分析 |
4.4.2 PCD表面热影响层SEM观察与分析 |
4.4.3 PCD表面热影响层性能测试与分析 |
4.4.4 PCD热影响层对EDG加工性能的影响 |
4.5 PCD材料EDG加工去除机理分析 |
4.6 本章小结 |
5 PCD材料EDDG加工工艺规律及去除机理研究 |
5.1 前言 |
5.2 EDDG加工实验设备及参数设置 |
5.3 EDDG放电和磨削行为规律研究 |
5.3.1 砂轮粒度对EDDG加工性能的影响 |
5.3.2 砂轮转速对EDDG加工性能的影响 |
5.3.3 进给量对EDDG加工性能的影响 |
5.4 EDDG加工中PCD去除过程及机理研究 |
5.4.1 PCD层加工表面形貌SEM观察与分析 |
5.4.2 PCD表面损伤行为观察与分析 |
5.5 PCD表面结构演变过程及作用机制 |
5.5.1 PCD表面成分分析 |
5.5.2 PCD表面XRD衍射分析 |
5.6 本章小结 |
6 PCD材料EDDG加工工艺优化研究 |
6.1 前言 |
6.2 正交试验设计 |
6.3 PCD材料EDDG加工过程参数优化 |
6.3.1 加工表面粗糙度Ra的主因素分析 |
6.3.2 PCD材料去除率MRR的主因素分析 |
6.3.3 相对电极损耗率RTW的主因素分析 |
6.4 EDDG加工过程参数交互作用研究 |
6.4.1 针对粗糙度Ra各工艺参数间交互作用分析 |
6.4.2 针对材料除去率MRR各工艺参数间交互作用分析 |
6.4.3 针对电极损耗率RTW各工艺参数间交互作用分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)电子在石墨烯嵌入式碳膜摩擦学特性中的作用机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 学术和应用价值 |
1.3 国内外纳米碳膜的摩擦学研究现状 |
1.3.1 量子摩擦理论的发展现状 |
1.3.2 电子与石墨烯嵌入式纳米碳膜作用机理发展现状 |
第2章 实验方法与计算原理 |
2.1 石墨烯嵌入式纳米碳膜的制备 |
2.1.1 微波射频等离子体的薄膜沉积应用 |
2.1.2 石墨烯嵌入式纳米碳膜的制备 |
2.2 纳米碳膜通电器件及摩擦实验方法 |
2.2.1 碳膜样品的器件制作 |
2.2.2 碳膜器件的通电摩擦实验方法 |
2.3 量子摩擦机理的第一性原理计算 |
2.3.1 密度泛函紧束缚近似方法 |
2.3.2 DFTB计算软件介绍 |
2.3.3 Mulliken电荷分析原理 |
2.4 本章小结 |
第3章 电子对碳膜纳晶结构和磨擦性能的影响研究 |
3.1 研究基础:高能电子与石墨烯相互作用 |
3.2 实验参数设置 |
3.2.1 样品参数设置 |
3.2.2 通电纳米碳膜摩擦参数设置 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 纳米碳膜的厚度及轮廓表征 |
3.3.2 纳米碳膜的通电前后的摩擦学特性 |
3.3.3 纳米碳膜的通电前后纳米结构的电镜表征 |
3.3.4 通电碳膜纳晶结构的拉曼表征 |
3.4 电子对碳膜纳晶结构作用的机理分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 第一性原理计算纳米压痕下石墨烯表面电子行为 |
4.1 研究基础:石墨与金刚石结构与成键价态的区别 |
4.2 计算参数设置 |
4.2.1 DFTB参数选择 |
4.2.2 原子结构建立 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 电荷接触表面聚集计算结果 |
4.3.2 表面化学键弛豫计算结果 |
4.3.3 电荷接触表面聚集对摩擦力的影响 |
4.3.4 交联结构及硬度计算结果 |
4.4 交联结构与硬度的量子模型机理分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论 |
5.1 本文结论 |
5.2 今后工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(7)成熟期高中化学教师的课堂教学特质个案研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究问题 |
1.3 研究意义 |
1.3.1 理论意义 |
1.3.2 实践意义 |
1.4 研究思路和方法 |
1.4.1 研究思路 |
1.4.2 研究方法 |
2 研究综述 |
2.1 教学特质研究概述 |
2.1.1 国外研究现状 |
2.1.2 国内研究现状 |
2.2 教学行为研究概述 |
2.2.1 国外研究现状 |
2.2.2 国内研究现状 |
2.3 知识结构研究概述 |
2.3.1 国外研究现状 |
2.3.2 国内研究现状 |
2.4 教学逻辑研究概述 |
3 理论基础及概念界定 |
3.1 理论基础 |
3.1.1 特质理论 |
3.1.2 图式理论 |
3.2 概念界定 |
3.2.1 教学特质 |
3.2.2 教学行为 |
3.2.3 教学知识图式 |
3.2.4 教学逻辑 |
3.2.5 成熟期教师 |
4 成熟期高中化学教师的课堂教学特质研究 |
4.1 研究设计 |
4.1.1 研究对象的选取 |
4.1.2 研究课例的确定 |
4.1.3 研究信度 |
4.2 成熟期高中化学教师的课堂教学行为研究 |
4.2.1 教学行为研究工具设计 |
4.2.2 共价键教学行为分析 |
4.2.3 晶体的常识教学行为分析 |
4.2.4 成熟期高中化学教师的课堂教学行为特征 |
4.3 成熟期高中化学教师的教学知识图式研究 |
4.3.1 氢键教学知识图式分析 |
4.3.2 元素周期律教学知识图式分析 |
4.3.3 成熟期高中化学教师的教学知识图式特征 |
4.4 成熟期高中化学教师的教学逻辑研究 |
4.4.1 金属晶体教学逻辑分析 |
4.4.2 价层电子对互斥理论教学逻辑分析 |
4.4.3 成熟期高中化学教师的教学逻辑特征 |
5 结论与启示 |
5.1 主要结论 |
5.2 启示 |
5.2.1 增进化学学科理解,提高课堂提问的有效性 |
5.2.2 提高信息化教学能力,推动教育现代化发展 |
5.2.3 关注学科前沿知识,拓宽教学视野 |
5.2.4 提升教育理论素养,促进理论与实践的相互融合 |
5.3 研究反思 |
参考文献 |
附录 A |
附录 B |
附录 C |
附录 D |
附录 E |
附录 F |
附录 G |
在学期间研究成果 |
致谢 |
(8)航天器外用硅橡胶及树脂基复合材料原子氧效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 低地球轨道环境效应 |
1.1.1 真空紫外光与紫外光辐射 |
1.1.2 带电粒子辐射 |
1.1.3 高真空 |
1.1.4 高低温循环 |
1.1.5 空间碎片碰撞 |
1.1.6 原子氧效应 |
1.2 原子氧的来源与强氧化能力 |
1.2.1 形成及来源 |
1.2.2 强氧化能力 |
1.2.3 原子氧效应研究的必要性 |
1.3 原子氧效应地面模拟实验设备简述 |
1.4 国内外相关研究进展 |
1.4.1 硅橡胶体系材料原子氧效应相关研究 |
1.4.2 纳米粘土/环氧树脂复合材料原子氧效应相关研究 |
1.4.3 碳纤维/氰酸脂复合材料原子氧效应相关研究 |
1.5 章节内容安排 |
第2章 实验装置与方法 |
2.1 高能氧束源实验装置 |
2.1.1 高真空腔体 |
2.1.2 高能氧束源产生系统 |
2.1.3 探测系统 |
2.2 高能氧束源参数 |
2.2.1 飞行时间谱与速度谱、平动能谱之间的转换关系 |
2.2.2 高能氧束源的飞行时间谱、速度谱和平动能谱 |
2.2.3 高能氧束源的通量 |
2.3 原子氧暴露实验前后的样品表征方法 |
2.3.1 台阶仪 |
2.3.2 高精度天平 |
2.3.3 场发射扫描电子显微镜 |
2.3.4 X射线光电子能谱仪 |
第3章 苯基硅橡胶热控涂层材料原子氧效应的研究 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验方法与过程 |
3.2.1 样品制备 |
3.2.2 原子氧暴露实验 |
3.2.3 表征方法 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 原子氧总通量 |
3.3.2 质量变化 |
3.3.3 表面化学 |
3.3.4 微观形貌 |
3.4 小结 |
第4章 纳米粘土增强环氧树脂复合材料原子氧效应的研究 |
4.1 研究背景 |
4.1.1 纳米粘土 |
4.1.2 环氧树脂 |
4.2 实验方法与过程 |
4.2.1 样品制备 |
4.2.2 原子氧暴露实验 |
4.2.3 表征方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 高能原子氧束源 |
4.3.2 腐蚀深度 |
4.3.3 表面化学 |
4.3.4 微观形貌 |
4.3.5 反应过程与防护机理 |
4.4 小结 |
第5章 碳纤维增强氰酸酯复合材料原子氧效应的研究 |
5.1 研究背景 |
5.1.1 碳纤维 |
5.1.2 氰酸酯树脂 |
5.2 实验方法与过程 |
5.2.1 样品制备 |
5.2.2 原子氧暴露实验 |
5.2.3 原子氧散射实验 |
5.2.4 表征方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 质量损失 |
5.3.2 散射产物 |
5.3.3 表面化学 |
5.3.4 微观形貌 |
5.3.5 反应过程与机理讨论 |
5.4 小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
(9)M50NiL钢等离子体渗氮层组织结构与性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 等离子体渗氮技术的研究现状 |
1.2.1 等离子体渗氮原理 |
1.2.2 等离子渗氮层的组织结构 |
1.2.3 等离子渗氮层的性能 |
1.3 表面纳米化研究进展 |
1.4 渗氮层微结构的第一性原理表征 |
1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 热处理及等离子体渗氮设备 |
2.3 工艺方案 |
2.4 分析测试方法 |
2.4.1 金相组织观察 |
2.4.2 渗层微观形貌观察和成分分析 |
2.4.3 相结构分析 |
2.4.4 渗层微结构的TEM表征 |
2.5 渗层性能表征 |
2.5.1 显微硬度测试 |
2.5.2 摩擦磨损性能测试 |
2.5.3 腐蚀性能测试 |
2.6 渗层微结构的第一性原理表征 |
第3章 M50NiL钢等离子体渗氮渗层组织结构 |
3.1 等离子体渗氮的氮氢比对渗层的影响 |
3.1.1 氮氢比对渗层组织结构的影响 |
3.1.2 氮氢比对渗层表面形貌的影响 |
3.2 等离子体渗氮温度对渗层组织结构的影响 |
3.2.1 温度对渗氮层组织结构的影响 |
3.2.2 温度对渗层表面形貌的影响 |
3.3 等离子渗氮动力学 |
3.3.1 组织结构演变规律 |
3.3.2 表面形貌的演变 |
3.4 渗氮扩散过程分析 |
3.5 等离子体渗氮层的纳米化表征 |
3.6 本章小结 |
第4章 M50NiL钢等离子渗氮层力学和耐蚀性能及摩擦学行为 |
4.1 M50NiL钢等离子体渗氮层显微硬度分布 |
4.2 M50NiL钢等离子体渗氮层摩擦学行为及磨损机制 |
4.2.1 不同温度渗氮的摩擦学行为 |
4.2.2 不同氮氢比渗氮后的摩擦学行为 |
4.2.3 不同时间渗氮的摩擦学行为 |
4.3 等离子体渗氮层的腐蚀性能 |
4.4 本章小结 |
第5章 等离子体渗氮层氮化物的第一性原理表征 |
5.1 计算方法及相结构稳定性研究 |
5.2 态密度分析 |
5.3 弹性性质 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)87Sr原子光晶格钟的系统优化与空间光钟的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 碱土金属元素与时间频率基准 |
1.1.1 时间频率基准与光学原子钟 |
1.1.2 中性碱土金属光晶格钟的研究进展 |
1.2 空间原子钟的发展现状 |
1.2.1 国外对空间原子钟系统的研究 |
1.2.2 国内在空间原子钟方面的研究进展 |
1.3 论文研究内容和选题意义及章节安排 |
第2章 锶原子高效冷却的理论和实验研究 |
2.1 碱土金属能级分析 |
2.1.1 碱土金属的研究现状及能级结构分析 |
2.1.2 锶原子两种同位素的能级对比 |
2.2 冷原子制备的研究 |
2.2.1 原子冷却物理与真空系统的优化 |
2.2.2 原子束减速与磁场的设计 |
2.2.3 多普勒冷却的优化与研究 |
2.3 截止速度对一级冷却高效俘获的影响 |
2.3.1 磁光阱的俘获率与原子束减速效率 |
2.3.2 不同截止速度对速度分布的测量 |
2.3.3 截止速度与俘获效率的测量 |
2.3.4 截止速度对俘获效率的影响分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 锶原子的窄线宽冷却与动量空间晶体 |
3.1 窄线宽冷却的研究概况 |
3.2 窄线宽冷却的理论研究与实验 |
3.2.1 窄线宽冷却的理论研究 |
3.2.2 窄线宽冷却的实验探究 |
3.3 锶原子中动量空间晶体的研究 |
3.3.1 玻色子~(88)Sr中动量空间晶体的研究 |
3.3.2 费米子~(87)Sr中动量空间晶体的研究 |
3.3.3 动量空间晶体的动力学分析 |
3.3.4 动量空间晶体的模拟与分析 |
3.3.5 动量空间晶体的实验方案设计与验证 |
3.4 本章小结 |
第4章 空间锶光钟的物理系统设计与研制 |
4.1 物理系统的设计与改进 |
4.1.1 永磁体Zeeman减速器的设计 |
4.1.2 内置MOT线圈的设计 |
4.1.3 一级MOT的测量 |
4.2 空间光钟的基础-平台光钟的研究进展 |
4.2.1 锶原子的光晶格装载 |
4.2.2 光晶格钟的谱线探测 |
4.2.3 光晶格钟的闭环与稳定度的测量 |
4.2.4 光晶格钟的比对方案 |
4.3 本章小结 |
第5章 空间光钟原理样机的研制 |
5.1 空间光钟子系统与时频柜系统 |
5.2 空间光钟系统的设计 |
5.2.1 空间光钟的物理系统设计与研究 |
5.2.2 空间光钟的真空系统研究 |
5.2.3 空间光钟的光学系统研究 |
5.2.4 空间光钟子系统整体设计方案 |
5.3 光钟系统的物理系统与光学系统分析 |
5.3.1 物理光学系统的振动和力学分析 |
5.3.2 物理光学系统的六性分析 |
5.3.3 激光系统的稳定性分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
附录Ⅰ MATLAB软件原子温度测量程序 |
附录Ⅱ Mathematica设计Zeeman减速器磁场程序 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与科研成果 |
致谢 |
四、中性原子轨道能级与元素硬度的关系(论文参考文献)
- [1]基于激光诱导击穿光谱的3D打印零件硬度与拉伸强度表征[D]. 杨金伟. 福建工程学院, 2021(01)
- [2]金刚石NV色心的制备以及在量子测量领域的应用[D]. 赵博文. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [3]密度泛函理论研究富勒烯异构体的稳定性、动能密度和强相互作用[D]. 刘司原. 湖南师范大学, 2020(01)
- [4]深束缚费米系统与同位素纳米水的研究[D]. 杨荣瑶. 东南大学, 2020(01)
- [5]PCD材料放电加工等离子体特性及去除机理研究[D]. 刘嘉霖. 中国矿业大学(北京), 2020(04)
- [6]电子在石墨烯嵌入式碳膜摩擦学特性中的作用机理研究[D]. 汪天磊. 深圳大学, 2019(01)
- [7]成熟期高中化学教师的课堂教学特质个案研究[D]. 张琪佳. 山西师范大学, 2019(05)
- [8]航天器外用硅橡胶及树脂基复合材料原子氧效应研究[D]. 王黑龙. 大连海事大学, 2019(06)
- [9]M50NiL钢等离子体渗氮层组织结构与性能[D]. 肖杨. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [10]87Sr原子光晶格钟的系统优化与空间光钟的研究[D]. 韩建新. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019(01)