一、氦及其混合气体宏观性质的理论计算（论文文献综述）
李昊阳[1]（2021）在《局部过热故障下的C4F7N/N2混合气体分解特性研究》文中进行了进一步梳理全氟异丁腈（C4F7N）气体具有优异的绝缘性能,且GWP值相对现用的SF6气体较低,但存在液化温度过高的问题。作为各项性质都表现良好的绝缘气体,有极大的潜力完全替代SF6气体,目前国内对于C4F7N及其混合气体的分解情况尤其是过热情况发生时的分解机仍处于初级阶段,本文选择N2作为C4F7N的缓冲气体开展研究。本文首先对混合气体的各分子在Gaussian16软件中进行了详细建模,并采用密度泛函理论结合6-311G（d,p）基组对C4F7N/N2混合气体的体系进行了微观层面的全面计算,详细说明了混合体系的演化步骤与机理,获得反应路径中所涉及变化的能垒及粒子的振动频率、几何参数等,并通过频率分析法及内禀反应坐标法分辨确定了反应体系的过渡态结构信息。反应体系涉及35个反应其中包含10个粒子与N原子结合的优化反应以及25个粒子扫描分解反应,扫描分解反应又包含7个包含明显过渡态结构的反应与18不含明显过渡态结构的反应。其次本文基于过渡态理论及变分过渡态理论对其进行了反应速率的仿真,得到了300K-3500K（26.85℃-3226.85℃）温度范围内所有反应的反应速率,此后又对反应体系的平衡常数进行了计算,分析了各个反应的正逆发展方向状态。最后通过开展不同工况的试验,分析了局部过热故障中温度以及混合气体混合比对主要分解产物的影响,对C4F7N/N2混合气体进行了过热故障分解进行了实验并使用气相色谱质谱联用仪对结果气体组分进行了特征气体组分诊断,确定了C3F6及C2F3N（CNCF3）作为重要的分解特征组分,并进行了分析。本文的研究对采用该混合气体的绝缘设备故障状态监测及诊断提供了重要的理论依据及工程指导。
张莉[2]（2021）在《四川盆地典型富有机质页岩孔隙结构特征及页岩气渗流机理研究》文中进行了进一步梳理随着全球能源结构向更低碳化方向转型,页岩气作为一种优质的清洁能源,在未来能源消费中将会扮演重要的角色。孔隙是页岩的关键组成部分,为页岩气提供存储空间和渗流通道,并且控制着页岩气的富集和运移过程。本文围绕页岩孔隙结构展开研究,主要探讨的问题为:页岩多尺度孔隙结构表征方法目前存在的问题是什么,又该如何解决?龙马溪组页岩作为目前我国四川盆地页岩气生产的主力层位,其孔隙结构特征是什么?与其相媲美的牛蹄塘组页岩产气率却较低,两套页岩孔隙结构的差异是什么?高-过成熟页岩孔隙结构发育的主控因素是什么?如何建立一套高效的数值模型来研究页岩气渗流机理?针对以上问题,本研究主要集中在四川盆地及其周缘地区下志留统龙马溪组和下寒武统牛蹄塘组两套页岩。通过有机地球化学分析、低压气体吸附法、二维/三维图像表征技术,以及计算机数值模拟,取得如下结论和认识:（1）提出一套适用于页岩的高精度纳米孔隙结构定量表征的可行方案。包括以下四个方面:合适的样品粒度范围为60～140目;可以根据样品成熟度指标来判断样品是否需要进行抽提,如果样品成熟度较低,试验前需要进行抽提,如果成熟度较高（Ro>2%）,则不需要进行抽提;吸附质选择CO2和N2组合或者CO2和Ar组合;模型方法选择泛密度函数理论（DFT）或者非局部泛密度函数理论（NLDFT）。（2）龙马溪组和牛蹄塘组页岩孔隙发育程度都很高,且龙马溪组页岩孔隙发育程度更高,连通性更好,尤其是局部连通性;两套页岩纳米孔隙结构的差异主要体现在微孔和小介孔上（即小于10 nm的孔隙）。对比龙马溪组和牛蹄塘组页岩可以发现,微孔及小介孔的数量、体积以及比表面积都随成熟度的增加而减少。（3）高-过成熟页岩中,微孔和小介孔的发育主要受有机质控制,并且与TOC呈正相关关系,其次受埋藏深度影响;同时,中介孔、大介孔和宏孔受有机质、矿物和埋藏深度等共同控制,在实际中需要根据具体的沉积环境和构造地质背景进行分析。（4）考虑页岩多尺度孔隙特征,本文提出了两种基于图像的页岩气渗流多尺度数值模型,即页岩全岩连续介质-孔隙网络模型和有机质超微观结构-孔隙网络模型。通过数值试验和实际问题的应用和验证,探讨了连续介质-孔隙网络模型的可靠性和使用价值;超微观结构-孔隙网络模型需要后续应用到真实页岩图像数据中,具有客观的研究前景。最后,对本论文的创新性进行了总结,并对未来的努力方向进行了展望。
付静茹[3]（2021）在《功能化三维共价有机骨架的制备和气体分离应用研究》文中研究表明共价有机骨架（COFs）是一类新兴的结晶多孔材料,虽然在过去的十几年中,关于COFs的报道越来越多,但是以层状结构的2D COFs为主的报道居多。因此,制备新型的功能化3D COFs对于丰富COFs结构的多样性以及拓展COFs的应用都是至关重要的。膜分离和吸附分离相比较低温蒸馏等传统的气体分离方法,具有能耗低,效率高,碳排放量少等显着优势。近年来,COFs因其特有的性质在气体分离领域表现出了较大的应用前景。然而基于COFs在气体分离中的研究进展是非常有限的。一方面原因是传统的Pyrex反应容器不仅使COFs制备流程繁琐,安全隐患大,成本高,而且制约着COFs的产量和COF气体分离膜的制备。另外一方面原因是致密连续且具有高的气体分离选择性的COF膜的制备面临着巨大挑战。除此之外,应用范围的较为狭窄同样严重阻碍着COFs在气体分离中的发展。例如,虽然基于COFs的吸附分离技术虽然广泛应用于CO2的分离,CH4的纯化以及C2H2/C2H4的分离,但是COFs在氢同位素分离中的应用却鲜有报道,尤其室温条件下COFs在氢同位素分离中的应用还是一个空白。基于以上存在的问题,我们制备了两种新型的功能化3D COFs,并且从膜分离和吸附分离两方面系统并深入地研究了3D COFs在气体分离中的应用。具体包括以下三部分内容:（1）采用反应釜和烧瓶替代Pyrex作为反应容器,通过醛胺缩合反应制备了两种新型的功能化3D COFs,分别命名为Me O-COF和CPOF-1。反应容器的灵活选择不仅降低了COFs制备过程中的安全隐患,而且大大提高了COFs的产量,同时也为基于COF的气体分离膜的制备提供了方便。除此之外,骨架结构中的醚氧基和羟基特殊官能团的引入有利于其后续应用研究。（2）通过前一章的研究可以知道,富含氮的MeO-COF由于骨架中的醚氧基与CO2之间具有强的四极矩相互作用表现出了强的CO2吸附亲和力。此外,Me O-COF的孔尺寸较小,仅为1.06 nm。基于此,我们认为Me O-COF将会是气体分离膜的理想材料。本章中通过二次功能化修饰的方法在多孔氧化铝基底上制备了致密无缺陷的Me O-COF膜。气体分离测试结果表明,Me O-COF膜表现出了较高的H2/CO2分离性能,其H2渗透通量为6.64×10-7 mol m-2 s-1 Pa-1,H2/CO2的理想分离系数以及双组份分离系数分别为9.72,8.33。通过构效关系的研究,发现醚氧基官能团的引入增强了Me O-COF膜的H2/CO2分离性能,证实了吸附扩散效应的增强有助于提升气体分离膜的分离选择性。（3）本章节中对CPOF-1进行了后修饰,得到了钯纳米粒子掺杂的复合材料:Pd@CPOF-1,首次研究了室温下COFs在氢同位素分离方面的应用。通过对Pd@CPOF-1氢同位素分离机理的研究发现CPOF-1纳米孔道的限域效应增强了钯纳米颗粒的活性,降低了反应表观活化能,促使钯纳米颗粒在室温下得以与D2发生强的化学反应,从而导致Pd@CPOF-1与D2之间具有较强的选择性吸附作用。除此之外,在经过十次循环穿透实验后,Pd@CPOF-1的氢同位素分离性能几乎没有减弱,结晶性以及晶体形貌均没有发生变化,说明Pd@CPOF-1具有较高的可循环使用性以及结构稳定性。该工作不仅实现了室温下氢同位素分离零的突破,同时也将是COFs在氢同位素分离应用中的浓墨重彩的一笔,既促进了氢同位素分离技术的发展,也为功能性COFs的设计和功能开发提供了新思路。
汪键[4]（2021）在《聚变堆球床颗粒材料堆积性能及其破碎演化规律研究》文中研究指明聚变能是人类未来能源的终极解决方式之一,目前对聚变堆的研究属于科学前沿热点研究。包层（Blanket）作为聚变堆装置的核心组件,承担着氚增殖和能量转换的重要作用,保障其安全、高效运行是能否有效利用聚变能的关键。包层内部通常采用陶瓷颗粒作为氚增殖剂（例如,Li4SiO4,Li2TiO3颗粒等）和中子倍增剂（例如,Be/Be12Ti颗粒等）,颗粒材料的堆积性能直接影响包层的氚增殖和提取性能以及热工水力特性,进而影响包层的结构设计,因此必须对球床的堆积力学性能进行深入分析。同时由于球床颗粒材料通常面临着极为复杂的载荷环境,应力状况复杂,难以避免地会发生连续破碎现象。目前对于颗粒材料的破碎行为并没有统一的理论模型进行描述,相关的实验和数值模拟也都存在一定局限性,因此需要建立相应的理论模型和数值方法,用以描述和模拟球床颗粒材料的破碎行为,为包层的设计和运行提供理论参考。基于以上目的,本文进行了如下研究:首先,基于非线性Hertz-Mindlin细观接触模型,研究了离散单元法（Discrete Element Method,DEM）数值模型的关键参数,摩擦系数和恢复系数的影响,讨论了颗粒系统内摩擦和碰撞对系统状态的作用物理机制。结果表明,球床颗粒集合体系统在摩擦主导和能量耗散主导状态之间相互过渡,对于堆积系统,摩擦会阻碍颗粒的重排从而降低堆积密度,而碰撞会促进颗粒的重排从而增大堆积密度。同时,摩擦的增大会导致接触力和配位数分布峰值向左移动。其次,基于离散元数值模型,分析了一种特殊“J”型套管结构增殖球床的堆积力学性能,对球床的填充结构,接触力分布,径向和轴向局部填充因子和配位数等进行了计算和分析,研究表明,球床全局填充因子为0.6212,局部非规则形状区域球床的填充系数小于规则球床的填充系数,这种由几何特征造成的堆积性能差异会随着纵横比的增加而被弱化,同时局部填充因子在径向的振荡幅度要远大于轴向上的振荡幅度,径向振荡行为局限在在5-7个颗粒直径范围内。然后,基于理论推导,结合分形理论和颗粒冲击破碎实验,将球床颗粒材料破碎分维,颗粒强度的尺寸效应和颗粒强度变异特性整合进同一个理论框架下,由此得到了球床颗粒破碎方程以及分维数和Weibull分布之间的联系,建立了球床颗粒材料破碎的理论模型。通过单颗粒的破碎分析确定了颗粒破碎强度的选取原则,利用分形理论描述颗粒破碎后的碎片尺寸分布情况,根据推导出的破碎分维数,对颗粒强度的尺寸效应进行了定量数学描述,同时结合Weibull分布定量描述强度变异特性,最后,利用玻璃小球的冲击破碎试验,验证了理论模型的合理性,试验结果表明,颗粒的破碎后碎片尺寸分布在双对数坐标系下呈现线性特征,随着冲击能量的增加,破碎分维数会达到一个极限值。最后,本文基于建立的聚变堆球床颗粒材料理论模型,在离散单元法框架下开发了适用于模拟球床颗粒材料破碎行为的数值方法,并利用该方法对包层球床在一维压缩下的颗粒破碎行为进行了分析。随后本文通过预设不同破碎率,对Li4SiO4陶瓷增殖球床在不同破碎程度下堆积力学性能的演化规律进行了研究。计算结果表明:随着轴向载荷增加,破碎颗粒的分布也产生了壁面效应,较小应变情况下,破碎颗粒主要集中在轴向的中上位置,径向分布不均匀,随着载荷继续增大,球床内的破碎颗粒分布在轴向和径向上均趋于均匀化。颗粒破碎主要影响局部堆积系数在壁面处的振荡幅度,对振荡宽度影响很小。破碎率增大会导致球床应力减小,从而起到改善应力状况的正向作用,研究还发现,存在临界破碎率,使正向作用在超过该临界点后迅速增大,从而保护颗粒进一步破碎失效。
邢宇庆[5]（2021）在《磁性外尔半金属Co3Sn2S2中自旋轨道极化子的STM研究》文中进行了进一步梳理磁性量子材料的缺陷工程及其局域量子态自旋的调控,有望构筑未来实用化的自旋量子器件,是目前凝聚态物理研究的热点领域之一。近几年,基于过渡金属的笼目晶格（kagome lattice）化合物是揭示和探索包括几何阻挫、关联效应和磁性以及量子电子态的拓扑行为等在内的丰富物理学性质的一个新颖材料平台。在这些近层状堆叠的晶体材料中,过渡金属元素原子呈三角形和六边形在平面内交替排列,形成了独特的拓扑结构,例如具有狄拉克锥的电子能带结构特征和强自旋轨道耦合的平带特征等。并且,这些材料表现出铁磁、反铁磁以及顺磁等丰富的磁性基态。宏观输运表明,这类材料中的本征缺陷的激发态可能对母体材料的磁性与拓扑特性有显着影响。因此,原子尺度上研究这类材料的本征缺陷的物性,可以使研究者深入理解与调控磁性量子材料的物理特性,进而为其缺陷工程及量子态调控提供新的思路。然而目前对磁性拓扑材料本征缺陷的局域激发态的研究仍未见报道。本论文使用自旋极化扫描隧道显微镜（SP-STM）结合原子力显微系统（AFM）等技术,对磁性外尔半金属Co3Sn2S2中的本征缺陷诱导的激发态与磁性分子的近藤调控进行了研究。1.研究了磁性外尔费米子体系Co3Sn2S2的本征单原子缺陷诱导的自旋轨道极化子（spin-orbit polaron,SOP）。自旋极化实验发现,在非磁性的S表面上单原子S空位周围会形成空间局域的磁性极化子。这些极化子表现为具有三重旋转对称性空间分布的束缚态激发的形式。进一步在垂直样品表面方向施加高达±6T的外部磁场的实验显示,无论磁场方向朝上还是朝下,局部磁极化子的结合能都随磁场强度的增加而线性增加,这表明轨道磁化作用对局域化磁矩具有主导作用。此外,在S空位观察到了明显的局域磁弹效应。2.系统地研究了Co3Sn2S2中吸附在S与Sn解理面的本征杂质的电子结构,其对局域电子结构都有显着的影响,呈现出显着的局域激发态特征。发现了本征杂质对于表面原子的非对称键合模式,并研究了不同解理层的本征杂质电子结构对于外磁场的不同响应模式,该工作确定了该材料本征杂质的电子结构及元素构成,对Co3Sn2S2的本征缺陷的原子结构及其对局域电子结构的调制提供了新的认识。3.首次使用超导Nb针尖区分了FePc分子在Au（111）上的两种吸附构型。在形貌上,二者都呈现以Fe原子为中心的“十字”状形貌特征。在d I/d V谱中,I类构型显示出显着的Kondo共振特征,而II类构型则表现出振动模式参与的非弹性隧穿过程。通过控制隧道结势垒电导的大小,实现了在固定电导窗口下Kondo效应与IETS模式间的切换,这种单分子级别的调控是高度可逆且可复现的。进一步地,通过将FePc分子拾取到超导Nb针尖的顶部,Yu-Shiba-Rusinov态出现在超导能隙中。局域化自旋轨道极化子的发现为磁性外尔体系中磁序与拓扑性质的调控开辟了新的路径,对其在功能化量子器件中的应用具有重要意义。另一方面,对单个磁性分子的近藤效应的原位可逆操纵为单分子器件的物性调控提供了新的途径。
高彩慧[6]（2021）在《正弦电压驱动的大气压氦等离子体射流模拟研究》文中进行了进一步梳理大气压等离子体射流由于具有不受放电间隙尺寸的限制,产生活性物种密度高等独特优势,在生物医学、材料处理、环境工程等领域有着十分广泛的应用前景。大气压射流等离子体源是一个多参数系统,放电装置结构、驱动电压类型、工作气体种类、及传播环境等任何一个条件的变化都会影响射流的行为。尽管目前已经对大气压等离子体射流进行了多方面的研究,但为了满足各种复杂的应用需求,探究不同条件下等离子体射流的性质,优化和控制射流的产生和传播仍然等离子体领域备受关注的研究热点。对于大气压等离子体的射流来说,制约其应用的关键因素是射流长度和产生的活性粒子浓度。研究表明,与其它控制条件比较,激励电压对等离子体射流长度及活性粒子密度具有较大的影响。本文针对环-板电极结构建立二维轴对称流体模型,对不同频率正弦电压驱动、及正弦电压叠加不同极性直流偏置电压产生的大气压氦等离子体射流进行模拟研究,讨论不同驱动电压下大气压等离子体射流的动力学特性和活性粒子的产生和输运机制,为等离子体射流的应用研究提供理论参考,具体研究结果如下:在第三章,详细研究了正弦电压驱动的等离子体射流的产生和传播过程,同时探究了频率对等离子体射流动力性特性的影响。模拟结果显示:正弦电压驱动的等离子体射流,在正负半周期均有放电产生,但有不同的传播特性。正半周期产生的射流（正射流）头部呈现球形,且射流头部电离率最大;负半周期产生的射流（负射流）头部呈现锥形,而且电离率明显低于正射流,电离区域相比正射流分布也较为弥散。正负射流之间存在相互影响,负射流的产生对正射流的传播具有抑制作用。在负射流传播过程中,正射流几乎停止向前传播,同时正射流对负射流的传播也具有阻碍作用。当负射流接近正射流头时,速度出现快速减小,超过正射流头之后,速度再次增加。在射流传播过程中,不同活性粒子的产生和输运情况不同。在当前的模拟条件下,氦相关粒子主要在介质管内产生,且分布不同。He+集中在射流轴附近,而He*粒子几乎充满整个介质管。出管后,He+呈环形分布,He*为柱状分布。氮和氧相关粒子主要在环境气体中产生,并呈明显的中空环形分布,且随着射流的传播,各种粒子的分布通道都有向中心轴收缩的趋势,但收缩速度不同。驱动电压频率不同,射流的动力学特性也不同。频率较低时,射流传播通道在管中更加趋近于轴心,随着频率增加,射流在管中趋于均匀。同时频率越大,电离率相应的也越大,产生的活性粒子密度越高。实验研究表明,当正弦电压叠加一个直流偏置电压后,等离子体射流会表现出不同的行为。在第四章模拟研究了加不同极性偏置电压对等离子体射流行为的影响。模拟结果显示。当幅值为5k V的正弦电压分别叠加1 k V和2 k V的负偏置电压时,与不加偏置电压的射流比较,在正半周期内射流传播速度减小,传播距离缩短,但进入负半周期后,射流传播速度快速升高,且负偏置电压越高,传播速度增加越快,最终射流的长度明显大于不加偏置电压的射流长度,同时,所产生的活性粒子密度也明显提高。当电压幅值为5k V正弦电压叠加2 k V正偏置电压时,与幅值7 k V的正弦电压驱动的射流相比,在正半周期内,尽管他们拥有相同的峰值电压,但加正偏置电压的射流传播距离更长,且具有更高的粒子密度。因此,偏置电压的引入不仅可以增加等离子体射流的长度,同时也提高了活性粒子的产生效率。
谭伟航[7]（2021）在《碳纳米管作为CFETR新型低温吸附材料的探究》文中认为碳纳米管是一种具有中空管状结构的碳纳米材料,被广泛运用在医药、化学、纳米制造技术等领域。碳纳米管可以看作是由片状石墨烯卷成的直径为纳米级别的中空圆柱,因此碳纳米管在诸多物理性质上继承自石墨烯,如良好的传热、力学、导电性能与较大的比表面积。我们采用在空气气氛中热处理单壁碳纳米管的方法,使单壁碳纳米管比表面积获得较大提升,进而探索碳纳米管海绵作为热核聚变实验堆中低温吸附板上低温吸附材料的应用,并设计出以碳纳米管海绵作为低温吸附材料的低温吸附板结构。中国聚变工程实验堆（CFETR）目前仍处于概念设计阶段。环面低温泵用于平衡燃料供给,并泵送主要由氢同位素、氦和杂质气体组成的等离子排气。在国际热核聚变实验堆（ITER）中,环面低温泵中低温吸附板所使用的低温吸附材料为椰壳型活性炭。然而椰壳型活性炭面临着易从低温吸附板上脱落、杂质含量较高和导热性能相对较差的问题。碳纳米管是一种具有高纯度、导热学性能良好的碳材料,有作为新型低温吸附材料的潜力。经过30年的发展,碳纳米管的合成方法已经相当成熟,相应的合成成本也逐渐降低。单壁碳纳米管具有较大比表面积,即较强的物理吸附能力。但原始单壁碳纳米管的比表面积仍低于椰壳型活性炭的比表面积,而在空气气氛中热处理可以使单壁碳纳米管管壁产生缺陷,使管内部空间得到释放,从而达到增大吸附能力的目的。本论文包含三个方面的内容:1)空气气氛中热处理的单壁碳纳米管与椰壳型活性炭的对比研究;2)碳纳米管海绵作为低温吸附材料的性能研究;3)使用碳纳米管海绵作为低温吸附材料的低温吸附板的设计。第一部分包含以下内容:对单壁碳纳米管在空气气氛中进行热处理,设置不同的最终温度与1℃/min的升温速率,探索出拥有最大比表面积单壁碳纳米管的最终温度为500℃。对热处理前后单壁碳纳米管形貌及其管壁碳颗粒进行对比分析,对不同最终温度下热处理的单壁碳纳米管、原始单壁碳纳米管及椰壳型活性炭BET比表面积与各元素含量进行对比,初步证实单壁碳纳米管相对于椰壳型活性炭在作为低温吸附材料时的优越性。第二部分包含以下内容:制作简易碳纳米管海绵-304不锈钢复合材料模型,对碳纳米管海绵、304不锈钢和碳纳米管海绵-304不锈钢复合材料进行热参数的测定与计算,重点参数为材料的热扩散系数、导热系数和热阻。将计算结果与其他学者测定的活性炭的热参数进行对比。对碳纳米管海绵中各元素含量与BET比表面积进行测定,将结果与椰壳型活性炭进行对比并结合低温吸附材料实际应用情况分析。最终确定出碳纳米管海绵适合作为无需无机粘合剂的低温吸附材料。第三部分包含以下内容:对低温吸附板进行创新设计,采用钢丝网络固定碳纳米管海绵的结构设计避免使用无机粘合剂或其它介质,同时使碳纳米管海绵固定于低温吸附板,避免吸附材料脱落。确定出碳纳米管海绵在低温吸附板的相对位置,确定出碳纳米管海绵、低温吸附板底板、固定网络、氦冷进口管、氦冷出口管的各项参数,同时建立碳纳米管海绵作低温吸附材料的低温吸附板模型,结合前期工作数据分析设计可行性。
王奕鑫[8]（2021）在《储氢玻璃微球型乳化炸药起爆机理和爆轰物理模型研究》文中研究说明炸药因其具有高能量密度的性质,在国民经济发展中饰演至关重要的角色,为了满足军事科技发展对炸药的大量需求,炸药一直以高能量密度低感度作为发展的目标,而储氢材料的发展为高能量密度炸药的设计提供了一种新思路。氢能够改善炸药的爆炸性能,化学储氢在炸药中的应用已经得到了充分的研究和验证,而物理储氢更具有潜力,使得物理储氢炸药更有发展前景。在本研究中,选用空心玻璃微球作为物理储氢载体,替代乳化炸药中的敏化剂,实现物理储氢炸药的设计,并且对储氢乳化炸药展开了系统全面的研究。首先,对比了气瓶压渗储氢和高温高压储氢两种储氢方式的效果和效率,发现了高温高压反应釜储氢效率更高,更适合实验研究;然后详细讨论了反应釜储氢的步骤,不同种类的玻璃微球的选择以及除碎;利用渗透理论推导了玻璃微球中氢气的渗透,并且对储氢公式进行了详细讨论,考虑了温度、微球内外压力对储氢速率和储氢量的影响,探讨了影响最终储氢量的微球参数;然后推导了储氢玻璃微球在常压下的泄露公式,讨论了储氢玻璃微球使用的注意事项;最后,对于不同强度的玻璃微球,制作了储氢乳化炸药样品。然后,对四种储氢乳化炸药样品进行了爆炸实验,详细探究其爆炸性能。分别开展了水下爆炸实验、铅柱压缩实验和爆速测试。在水下爆炸实验中,详细介绍了水下压力数据处理方法,并且开展了储氦乳化炸药的水下爆炸实验进行了对比,实验表明,高压氢气对于乳化炸药的爆炸性能提升有很大的帮助,而氦气的加入会使乳化炸药发生膨胀,降低乳化炸药的性能;理论计算了氦气在玻璃微球中的储存和泄露,表明氦气容易进出玻璃微球,从而使炸药发生膨胀;铅柱压缩实验和爆速测量同样表明氢气可以提升炸药的做功能力和爆热;最后,开展了储氧和储氮乳化炸药的相同实验进行对比,得到储气玻璃微球总会使猛度提升,而氦气没有效果是因为没有储存进入玻璃微球中,虽然氧气和氮气能够储存进入玻璃微球,但是氧气和氮气对炸药爆轰能量和冲量没有贡献,从而得到储气玻璃微球可以加快化学反应的速度,增加做功能力,而储氢玻璃微球的参与可以进一步增加炸药爆轰的总能量。其次,为了探究玻璃微球在乳化炸药的敏化功能,对玻璃微球的冲击响应进行了理论研究,将玻璃微球的冲击响应分为了两个阶段,球壳的脆性坍塌阶段和球内气体的绝热压缩阶段。对于球壳的脆性坍塌,假设其是一维球对称结构,通过分析其守恒方程,推导出球体孔隙率和冲击压力的常微分方程,使用龙格库塔法解得球壳孔隙率的随时间的变化,得到球壳的脆性坍塌对微球的响应是微乎其微的;计算了玻璃微球内气体的绝热压缩,使用高压气体的BKW状态方程,推导了球内气体的运动方程,得到了气体温度和压力的时程曲线。然后讨论了孔隙率、冲击压力上升速率、微球内初始压力和气体种类对绝热压缩的影响,得到了微球孔隙率对绝热压缩几乎没影响,冲击压力直接影响了气体温度和压力的上升速率,微球内初始压力的增加会使气体温度上升速率降低,氢气和氮气相比起来有更快的冲击响应速率,温度和压力上升更快。最终可以得到,球壳坍塌的时间相比气体绝热压缩时间尺度非常小,释放能量很少,对热点的形成几乎没有贡献,而气体绝热压缩是玻璃微球形成热点的主要原因。最后,对储氢玻璃微球在高能炸药的应用前景进行了理论预测,根据现有的BKW状态方程理论,编写了计算程序,修改了程序中的不足,将其中的热力学函数的计算公式和炸药内能的计算途径进行了改进,得到适用于计算“合成炸药”爆轰参数的BKW程序。使用改进的BKW程序计算设计的储氢RDX的爆轰参数,考虑了不同炸药密度和储氢量,证明了高压氢气的引入可以提升炸药的爆轰性能,得到了不同密度下氢气含量与高能炸药爆轰参数的详细关系,为储氢高能炸药的研究提供了理论基础,为新型高能炸药的应用研究提供参考。
李延杰[9]（2020）在《几种新型磷族量子材料的低温物性研究》文中研究说明量子材料是近年来凝聚态物理学中对具有层展现象的各类材料的一个总体描述,包括超导体,自旋液体,重费米子,拓扑绝缘体,拓扑半金属等。磷族化合物具有丰富的结构,在温度,磁场,压力的调控下可展现丰富的物性。我们课题组在磷族量子材料研究方面具有丰富经验,重点关注新超导体和新拓扑非平庸材料。本论文主要对若干磷族量子材料进行了研究,主要结果包括:1.采用固相反应法生长制备了La3Cr10-xN11多晶样品,它与立方氮化物Pr3Cr10-xN11具有相同的晶体结构。电阻数据表明它是一个超导转变温度为4.6 K的超导体,磁化率和比热数据证实了它的体超导性。La3Cr10-xN11的上临界场Hc2为12.2 T超过了泡利顺磁极限。电子结构理论计算结果显示材料在费米能级处的态密度主要是由Cr的3d电子贡献的,因此它是新的铬基超导体。然而通过替换稀土元素得到的Ce3Cr10-xN11与La3Cr10-xN11和Pr3Cr10-xN11不同,在1.8 K以上没有观察到任何的超导迹象。2.采用助熔剂法合成了高质量的CaMn2P2单晶样品,该材料与铁基122系列超导体不同,呈三方CaAl2Si2型晶体结构,基态为绝缘体态。磁化率测量结果显示400 K以下样品没有发生磁性相变,不具有大的有序磁矩。与其他具有相同结构的AMn2Pn2（A=Ca,Sr,Ba,Pn=P,As,Sb）不同,比热和电阻数据显示CaMn2P2在69.5 K有一个一级相变,此相变不受磁场影响,且相变温度随压力的增大而升高,10 GPa以内未能将其金属化。低温下新出现的拉曼峰表明相变之后晶体的对称性发生了变化。结构,输运,热学和磁学性质表明CaMn2P2在相变前后均为具有关联效应的绝缘体。3.采用助熔剂法合成了高质量的SrAs3单晶样品,该材料被预言为拓扑节线环半金属,其晶体对称性低,为单斜结构。我们采用聚焦离子束加工技术,制备一系列器件,可以确保电流沿不同的主轴方向,并用于低温强磁场下的电输运研究。器件上测得数据与单晶上的数据一致。我们明确得到了SrAs3电阻率的各向异性,并通过磁电阻上的量子振荡确定了该材料的体费米面。结合量子振荡与霍尔数据,SrAs3具有多种载流子,载流子浓度低同时迁移率高,与其他拓扑半金属类似。但是,在磁场沿a轴和c轴方向时,我们均观察到了明确的负纵向磁电阻。在排除其他可能因素后,我们认为该纵向负磁电阻应该是由SrAs3中存在受拓扑保护的能带节线环导致的。
王璁[10]（2020）在《C4F7N及其混合气体的绝缘性能和局部放电分解特性及机制》文中认为以六氟化硫（SF6）为绝缘的电气设备具有占地面积小、可靠性高、维护量小等优点,被广泛应用于电力工业的各个领域。我国每年生产的SF6气体90%以上都应用在电力行业。然而,作为一种对大气环境具有较大危害的温室气体,SF6带来的环境问题也成为了电力工业亟需解决的问题。近年来,全世界对环境保护的要求越来越高,环保型气体绝缘电气设备也逐渐成为了电力行业的研究热点之一。而SF6替代气体的绝缘和运维策略则是研制环保型气体绝缘电气设备的关键问题。七氟异丁腈（C4F7N）及其混合气体被认为是极具替代SF6潜质的环保型绝缘介质。本文从C4F7N气体分子结构层面入手,采用量子化学计算、分子反应动力学以及试验研究的方式,围绕着C4F7N及其混合气体的绝缘性能和分解机制展开研究,重点开展了以下几方面工作:首先,从气体分子结构的本征特性出发,计算了 47种气体的22个分子描述符参数,采用多元线性回归方法建立了气体绝缘性能的定量构效关系（QSPR）模型和含双键或三键气体分子绝缘性能的QSPR改进模型,获得了影响气体绝缘性能的关键结构参数:分子表面静电势正值面积和负值面积。在此基础上,利用量子化学计算方法,获得了偶极矩电场作用时分子表面静电势正值面积和负值面积的变化规律,提出了一种计算绝缘气体相对介电强度的新方法。同时,基于混合气体分子间相互作用,研究了 C4F7N气体与CO2或N2混合后的相互作用因数、分子构型以及分子间结合能等指标,提出了一种考虑分子间协同作用关系的C4F7N混合气体配比方法。第二,为了获得C4F7N混合气体耐电强度的协同效应,利用稳态汤逊法（SST）测试了 C4F7N及其与N2、CO2混合气体的I-d关系,获得了 C4F7N混合气体电离系数α/N、吸附系数η/N和有效电离系数（α-η）/N随约化场强E/N的变化规律。结果表明,C4F7N混合气体临界耐电强度（E/N）lim随C4F7N含量增加而基本呈线性增大趋势,并根据试验结果提出了 C4F7N混合气体耐电强度的经验公式和相关系数。计算了 C4F7N/CO2和C4F7N/N2两种混合气体的协同效应指数C,发现C4F7N含量在一定范围内时,两种混合气体具有很强的绝缘正协同能力。提出了一种基于分子表面静电势面积As、分子表面静电势不平衡度v和协同效应指数C值的C4F7N混合气体耐电强度计算模型,并验证了其有效性。第三,在不同电压形式、不同气压和不同电场结构下开展了 C4F7N混合气体击穿特性试验研究,分析了影响C4F7N混合气体击穿电压的因素,提出了一组以电极表面粗糙度及试验气压为参数的C4F7N/CO2混合气体击穿场强经验公式。开展了 C4F7N/CO2混合气体的直流局部放电特性研究,结果表明,C4F7N/CO2混合气体抑制负极性直流局部放电的能力优于相同气压时SF6/N2混合气体,抑制正极性直流局部放电的能力与相同气压时SF6/N2混合气体相当。最后基于气体绝缘性能、GWP和液化温度等性能,提出了 C4F7N/C02混合气体应用方案。第四,采用量子化学和分子反应动力学的方法研究了 C4F7N/CO2混合气体分解的能量变化及动力学过程,分析了 C4F7N/CO2混合气体的主要分解路径,获得了不同反应温度、不同浓度和不同反应时长条件下C4F7N/CO2混合气体分解过程中各种自由基和产物含量的变化规律,揭示了 C4F7N在不同反应条件下的分解机理。采用模拟局部放电的方法,试验研究了电晕放电和悬浮放电条件下C4F7N/CO2混合气体分解产物的相对含量变化规律,提出了计算饱和碳氟类产物相对含量的“自我抑制性”模型和不饱和碳氟类产物相对含量的“竞争性”模型,并分析了不同放电形式及微水对气体分解产物形成过程的影响。提出了采用CF3CN/CF4和CF3CN/C3F8比值来判断悬浮放电和电晕放电的方法。采用QSPR计算模型和试验的方法分析了产物对气体绝缘的影响,同时给出了产物的理化特性和毒性。本文研究了 C4F7N及其混合气体的绝缘性能和分解特性,研究结果可为C4F7N及其混合气体的研究方法和工程应用提供一定理论参考及技术支撑。
二、氦及其混合气体宏观性质的理论计算（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、氦及其混合气体宏观性质的理论计算（论文提纲范文）
（1）局部过热故障下的C4F7N/N2混合气体分解特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 SF_6替代气体研究现状 |
| 1.2.1 SF_6混合气体 |
| 1.2.2 常规替代气体 |
| 1.2.3 强电负性气体 |
| 1.2.4 新型替代气体及其混合气体 |
| 1.3 C_4F_7N及其混合气体研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作和论文框架 |
| 2 量子化学计算理论 |
| 2.1 量子化学理论基础 |
| 2.1.1 Schrodinger方程 |
| 2.1.2 三种近似方法 |
| 2.2 密度泛函理论及基组选择 |
| 2.2.1 密度泛函理论 |
| 2.2.2 基组选择 |
| 2.3 过渡态理论简述 |
| 2.4 量子化学软件介绍及C_4F_7N、N_2分子建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 C_4F_7N/N_2混合气体体系微观特征计算 |
| 3.1 粒子结构优化 |
| 3.2 过渡态结构验证 |
| 3.3 粒子微观信息 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 C_4F_7N/N_2混合气体体系分析及相关常数研究 |
| 4.1 C_4F_7N/N_2混合气体体系反应机理 |
| 4.1.1 C_4F_7N/N_2体系主要分解路径分析 |
| 4.1.2 C_4F_7N/N_2体系分解产物再分解分析 |
| 4.2 C_4F_7N/N_2混合气体体系反应速率与平衡常数计算 |
| 4.2.1 C_4F_7N/N_2混合气体体系反应速率 |
| 4.2.2 C_4F_7N/N_2混合气体体系平衡常数 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 C_4F_7N/N_2混合气体过热分解实验研究 |
| 5.1 C_4F_7N/N_2混合气体局部过热分解实验平台 |
| 5.1.1 混合气体局部过热分解实验区 |
| 5.1.2 混合气体局部过热分解组分检测区 |
| 5.2 实验方法与步骤 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 局部过热故障中温度对主要分解产物的影响 |
| 5.3.2 局部过热故障中混合气体混合比对主要分解产物的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（2）四川盆地典型富有机质页岩孔隙结构特征及页岩气渗流机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 页岩气勘探开发概述 |
| 1.1.1 国外页岩气勘探开发概述 |
| 1.1.2 我国页岩气勘探开发概述 |
| 1.2 页岩孔隙结构研究进展 |
| 1.2.1 孔隙结构表征方法 |
| 1.2.2 多尺度孔隙结构特征研究 |
| 1.2.3 孔隙发育的控制因素 |
| 1.3 页岩气渗流模拟研究进展 |
| 1.3.1 孔隙空间重构 |
| 1.3.2 页岩气渗流数值模拟 |
| 1.4 研究意义和研究内容 |
| 1.4.1 研究目的与意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 研究思路与技术路线 |
| 1.5 完成的工作量 |
| 第2章 页岩多尺度孔隙结构的定量表征 |
| 2.1 低压气体吸附理论 |
| 2.2 计算孔隙结构参数的模型方法 |
| 2.2.1 BET方法 |
| 2.2.2 t-plot和 α_s-plot方法 |
| 2.2.3 D-R和D-A方法 |
| 2.2.4 BJH方法 |
| 2.2.5 DFT和 NLDFT方法 |
| 2.2.6 不同模型方法的选择 |
| 2.3 样品粒度对低压气体吸附的影响 |
| 2.4 N_2与Ar等温吸附曲线的差异 |
| 2.5 高精度纳米孔隙结构表征方法的建立及应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 四川盆地及其周缘地区页岩孔隙结构特征 |
| 3.1 研究区地质概况 |
| 3.2 牛蹄塘组和龙马溪组页岩有机地球化学特征 |
| 3.3 牛蹄塘组和龙马溪组页岩孔隙结构特征 |
| 3.4 龙马溪组和牛蹄塘组页岩二维图像分析 |
| 3.5 页岩孔隙结构的三维图像分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 高-过成熟度页岩纳米孔隙发育的控制因素 |
| 4.1.1 有机质和矿物的影响 |
| 4.1.2 埋藏深度的影响 |
| 4.2 大孔(10 nm~200 nm)发育的主控因素 |
| 4.2.1 有机质和矿物的影响 |
| 4.2.2 埋藏深度的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 页岩气渗流机理研究及基于图像的数值模拟 |
| 5.1 多孔介质渗流基本理论 |
| 5.1.1 分子动力学模型 |
| 5.1.2 稀薄气体渗流模型 |
| 5.1.3 连续介质渗流模型 |
| 5.1.4 达西尺度渗流模型 |
| 5.2 基于图像的页岩气多尺度渗流模拟 |
| 5.2.1 传统模型及其适用性 |
| 5.2.2 页岩气渗流多尺度耦合模型 |
| 5.3 页岩气高效数值模拟的应用 |
| 5.3.1 模型验证 |
| 5.3.2 页岩全岩生气模拟 |
| 5.3.3 有机质生气模拟 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 主要成果和认识 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）功能化三维共价有机骨架的制备和气体分离应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 气体分离技术简介 |
| 1.1.1 低温蒸馏 |
| 1.1.2 膜分离 |
| 1.1.3 吸附分离 |
| 1.2 共价有机骨架(COFs)简介 |
| 1.3 共价有机骨架的制备 |
| 1.4 共价有机骨架在气体分离中的应用 |
| 1.4.1 共价有机骨架膜在气体分离中的应用 |
| 1.4.2 共价有机骨架吸附剂在气体分离中的应用 |
| 1.5 本论文选题的目的、意义和研究内容 |
| 1.5.1 本轮文选题的目的、意义 |
| 1.5.2 本论文研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 三维共价有机骨架的制备和表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 共价有机骨架的制备 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 结构模拟分析 |
| 2.3.3 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和固体核磁分析 |
| 2.3.4 热稳定分析 |
| 2.3.5 SEM和 TEM分析 |
| 2.3.6 元素分析(EDS) |
| 2.3.7 多孔性分析 |
| 2.3.8 H_2, CO_2, CH_4吸附性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 三维共价有机骨架膜在气体分离中的应用研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 气体分离测试装置 |
| 3.2.4 MeO-COF膜的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 MeO-COF膜的表征 |
| 3.3.2 MeO-COF膜气体分离性质表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 三维共价有机骨架在氢同位素分离中的应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 穿透实验装置 |
| 4.3 复合材料的制备 |
| 4.3.1 Pd(OAc)_2@CPOF-1 的制备 |
| 4.3.2 Pd@CPOF-1 的制备 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 Pd@CPOF-1 的表征 |
| 4.4.2 Pd@CPOF-1的D_2/H_2分离性能研究 |
| 4.4.3 Pd@CPOF-1 的可循环使用性能和结构稳定性研究 |
| 4.4.4 Pd@CPOF-1 氢同位素分离的机理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论 |
| 作者简历及科研成果 |
| 致谢 |
（4）聚变堆球床颗粒材料堆积性能及其破碎演化规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 聚变能和聚变堆 |
| 1.1.2 包层增殖球床 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 球床颗粒特性研究现状 |
| 1.2.2 球床堆积力学研究现状 |
| 1.2.3 球床颗粒破碎研究现状 |
| 1.3 研究内容与意义 |
| 1.3.1 本文研究内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 第2章 离散元数值模型的参数影响机制研究 |
| 2.1 离散单元法 |
| 2.1.1 运动方程 |
| 2.1.2 改进的预测-修正直接相乘方法 |
| 2.1.3 细观接触模型 |
| 2.2 离散元微观接触力与宏观应力的联系 |
| 2.2.1 体积平均应力 |
| 2.2.2 离散单元法中的平均应力 |
| 2.3 摩擦系数和恢复系数的影响机制研究 |
| 2.3.1 物理模型 |
| 2.3.2 主要参数 |
| 2.3.3 结果观察与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 球床颗粒材料的堆积力学性能分析 |
| 3.1 计算模型 |
| 3.2 堆积流程 |
| 3.3 堆积力学性能分析 |
| 3.3.1 颗粒尺寸对填充因子的影响:模型验证 |
| 3.3.2 堆积球床的接触力 |
| 3.3.3 堆积球床力链 |
| 3.3.4 填充因子 |
| 3.3.5 配位数分布 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 包层球床颗粒材料破碎理论模型 |
| 4.1 颗粒破碎描述 |
| 4.1.1 破碎分类 |
| 4.1.2 颗粒分布函数 |
| 4.1.3 破碎描述参数 |
| 4.2 单颗粒破碎强度 |
| 4.3 颗粒材料破碎模型建立 |
| 4.3.1 分形理论 |
| 4.3.2 球床颗粒材料破碎的分形维数计算 |
| 4.3.3 基于分形维数的聚变堆颗粒材料破碎强度理论 |
| 4.3.4 等粒径球床颗粒强度的Weibull分布 |
| 4.4 模型验证:颗粒冲击破碎试验 |
| 4.4.1 试验器材和物料 |
| 4.4.2 试验方法 |
| 4.4.3 玻璃颗粒破碎后分维数 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 聚变堆球床破碎及其演化规律研究 |
| 5.1 基于分形理论的可破碎陶瓷增殖球床破碎行为数值研究 |
| 5.1.1 球床颗粒的应力和强度 |
| 5.1.2 破碎模拟流程 |
| 5.1.3 单轴压缩数值实验参数 |
| 5.1.4 球床颗粒材料破碎分析 |
| 5.2 预设不同破碎率下球床堆积和力学性能的演化研究 |
| 5.2.1 破碎颗粒模拟流程 |
| 5.2.2 球床模型 |
| 5.2.3 单轴极限应力 |
| 5.2.4 应力-应变曲线 |
| 5.2.5 静态堆积性能 |
| 5.2.6 系统内力链演化 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 论文主要特色与创新 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（5）磁性外尔半金属Co3Sn2S2中自旋轨道极化子的STM研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 拓扑材料简介 |
| 1.1.2 外尔半金属简介 |
| 1.2 基于笼目晶格的拓扑材料研究 |
| 1.2.1 笼目晶格中的拓扑能带 |
| 1.2.2 具有磁性基态的笼目晶格体系 |
| 1.3 量子材料中的缺陷 |
| 1.4 本文的主要研究内容与章节安排 |
| 第2章 自旋极化扫描隧道显微系统简介 |
| 2.1 扫描隧道显微镜的实验原理 |
| 2.2 扫描隧道显微镜的工作模式 |
| 2.3 极低温强磁场扫描隧道显微系统简介 |
| 第3章 磁性外尔半金属Co_3Sn_2S_2中自旋轨道极化子的STM研究.. |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.2 磁性外尔半金属Co_3Sn_2S_2的解理面元素确定 |
| 3.3 磁性外尔半金属Co_3Sn_2S_2中本征S缺陷诱导的束缚态 |
| 3.4 磁性外尔半金属Co_3Sn_2S_2中束缚态的磁性 |
| 3.5 磁性外尔半金属Co_3Sn_2S_2中束缚态的自旋轨道极化子本质 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 磁性外尔半金属Co_3Sn_2S_2中本征杂质的电子特性 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 磁性外尔半金属Co_3Sn_2S_2中Sn解理面的本征杂质 |
| 4.3 磁性外尔半金属 Co_3Sn_2S_2 中 S 解理面的本征杂质 |
| 4.4 基于STEM-EELS的本征杂质元素研究 |
| 4.5 两种本征杂质的相互作用与磁性研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 金属基底上单个酞菁铁分子中近藤效应的可逆调控 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 基于金属针尖的Au(111)上FePc分子的近藤效应与非弹性隧穿调控. |
| 5.3 基于超导针尖的Au(111)上FePc分子的近藤效应与非弹性隧穿调控. |
| 5.4 通过调控分子结结构对称性实现近藤效应与YSR态的可逆调控 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历及发表文章目录 |
| 致谢 |
（6）正弦电压驱动的大气压氦等离子体射流模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 大气压低温等离子体的产生 |
| 1.1.1 电晕放电 |
| 1.1.2 介质阻挡放电 |
| 1.1.3 大气压低温等离子体射流 |
| 1.2 大气压等离子体射流国内外研究现状 |
| 1.2.1 大气压等离子体射流的形成机理 |
| 1.2.2 大气压等离子体射流源的分类 |
| 1.2.3 不同参数下离子体射流的传播特性 |
| 1.2.4 大气压等离子体射流的应用 |
| 1.4 本文的研究意义及主要内容 |
| 2 物理模型及研究方法 |
| 2.1 等离子体流体模型 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 边界条件 |
| 2.2 中性气体流体动力学模型 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 边界条件 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 正弦驱动的大气压氦等离子体射流特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 物理模型 |
| 3.2.1 中性气体流动动力学模型 |
| 3.2.2 等离子体流体模型 |
| 3.3 模拟结果与讨论 |
| 3.3.1 中性气体的稳态性质 |
| 3.3.2 正负半周期内射流的传播特性 |
| 3.3.3 射流中活性粒子的产生和输运 |
| 3.3.4 驱动频率对射流传播特性的影响 |
| 3.3.5 驱动频率对活性粒子密度的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4 不同极性偏置电压下正弦等离子体射流的模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 物理模型 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 中性气体的稳态性质 |
| 4.3.2 负偏置电压下正弦等离子体射流的传播特性 |
| 4.3.3 负偏置电压对活性粒子密度的影响 |
| 4.3.4 正偏置电压下正弦等离子体射流的传播特性 |
| 4.3.5 正偏置电压对活性粒子密度的影响 |
| 4.4 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 |
（7）碳纳米管作为CFETR新型低温吸附材料的探究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外核聚变工程实验堆 |
| 1.2.1 中国核聚变工程实验堆的简介 |
| 1.2.2 国际热核聚变实验堆的简介 |
| 1.3 环面低温泵、低温吸附板与低温吸附材料介绍 |
| 1.3.1 环面低温泵 |
| 1.3.2 低温吸附板与低温吸附材料 |
| 1.4 碳纳米管材料 |
| 1.4.1 单壁碳纳米管概述 |
| 1.4.2 碳纳米管海绵概述 |
| 1.5 碳纳米管性质 |
| 1.5.1 碳纳米管的热学特性 |
| 1.5.2 碳纳米管的气体吸附 |
| 1.5.3 碳纳米管的力学特性 |
| 1.6 增大碳纳米管的比表面积的方法 |
| 1.6.1 碳纳米管的纯化 |
| 1.6.2 碳纳米管的开孔 |
| 1.6.3 分散碳纳米管 |
| 1.7 本课题研究内容和意义 |
| 第二章 空气气氛中热处理单壁碳纳米管 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 原始单壁碳纳米管在空气气氛中的热处理 |
| 2.2.3 单壁碳纳米管及椰壳型活性炭的BET比表面积测定 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 单壁碳纳米管与椰壳型活性炭气体吸附能力对比 |
| 2.3.2 原始单壁碳纳米管及热处理后单壁碳纳米管形貌 |
| 2.3.3 热重分析 |
| 2.3.4 元素成分及含量分析 |
| 2.3.5 碳颗粒测定与分析 |
| 2.4 结论与展望 |
| 第三章 碳纳米管海绵作为低温吸附材料的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 碳纳米管海绵的BET比表面积测定 |
| 3.2.3 碳纳米管海绵-304不锈钢复合材料测试模型的制备 |
| 3.2.4 热扩散系数与热导率的测定 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 碳纳米管海绵的气体吸附能力 |
| 3.3.2 碳纳米管海绵的元素成分及含量分析 |
| 3.3.3 热参数的测定与计算结果 |
| 3.3.4 碳纳米管海绵-304不锈钢复合材料热学性能分析 |
| 3.4 结论与展望 |
| 第四章 低温吸附板模型设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低温吸附板现状 |
| 4.3 拟定与分析设计方案 |
| 4.4 低温吸附板金属部件材料与低温吸附材料的选择 |
| 4.5 结构设计 |
| 4.5.1 低温吸附板整体结构 |
| 4.5.2 低温吸附板底板 |
| 4.5.3 低温吸附材料 |
| 4.5.4 固定网络 |
| 4.5.5 氦冷入口管与氦冷出口管 |
| 4.6 运行分析 |
| 4.6.1 运行模式 |
| 4.6.2 单台环面低温泵运行期间吸附气体量的计算 |
| 4.7 结论与展望 |
| 第五章 总结与展望 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）储氢玻璃微球型乳化炸药起爆机理和爆轰物理模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高能量密度炸药的研究现状 |
| 1.2.2 玻璃微球储氢的研究现状 |
| 1.2.3 混合炸药热点和爆轰机理 |
| 1.3 研究内容及意义 |
| 参考文献 |
| 第2章 玻璃微球储氢技术研究和物理模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 储氢技术的选择 |
| 2.2.1 压渗储氢 |
| 2.2.2 高温储氢 |
| 2.3 高温储氢的技术路线 |
| 2.3.1 玻璃微球的选择 |
| 2.3.2 玻璃微球的预处理 |
| 2.3.3 反应釜储氢 |
| 2.4 玻璃微球的储氢理论 |
| 2.4.1 计算符号定义 |
| 2.4.2 氢气渗透公式 |
| 2.4.3 公式讨论 |
| 2.4.4 温度T对压力P_1的影响 |
| 2.4.5 压力P_(20)对压力P_1的影响 |
| 2.4.6 储氢量的计算 |
| 2.4.7 微球内部初始压力P_(10)的影响 |
| 2.4.8 储氢玻璃微球稳定性研究 |
| 2.5 储氢乳化炸药制备 |
| 2.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 储氢乳化炸药的爆炸性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水下爆炸实验 |
| 3.2.1 水下爆炸基本特征 |
| 3.2.2 实验系统 |
| 3.2.3 压力数据处理 |
| 3.3 储氦乳化炸药对比实验 |
| 3.3.1 水下爆炸 |
| 3.3.2 氦气的储气与泄漏计算 |
| 3.4 铅柱压缩实验 |
| 3.5 爆速测试 |
| 3.6 其他气体的对比实验 |
| 3.7 小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 储氢玻璃微球冲击响应过程 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 玻璃微球球壳的脆性坍塌 |
| 4.3 玻璃微球内气体的绝热压缩 |
| 4.3.1 气体状态方程 |
| 4.3.2 守恒方程 |
| 4.3.3 不同孔隙率和压力上升速率的影响 |
| 4.3.4 初始球内压力的影响 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 高能储氢炸药爆轰参数计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 储氢炸药爆轰参数计算 |
| 5.3 爆轰产物的热力学函数 |
| 5.3.1 基本热力学函数 |
| 5.3.2 偏摩尔量 |
| 5.3.3 化学势 |
| 5.4 气体产物的热力学函数 |
| 5.4.1 Helmholtz自由能F |
| 5.4.2 内能E |
| 5.4.3 熵S |
| 5.4.4 化学势μ_i |
| 5.5 固体产物的热力学函数 |
| 5.5.1 内能E |
| 5.5.2 熵S |
| 5.5.3 化学势μ |
| 5.6 关于298.15K为基础的热力学函数 |
| 5.7 爆轰参数矩阵的计算 |
| 5.7.1 气相组分 |
| 5.7.2 固相组分 |
| 5.7.3 迭代矩阵 |
| 5.8 爆轰参数计算 |
| 5.8.1 爆轰产物组分 |
| 5.8.2 爆轰产物内能 |
| 5.8.3 Hugoniot温度 |
| 5.8.4 爆轰产物CJ状态 |
| 5.8.5 爆轰产物的熵 |
| 5.9 程序的优化 |
| 5.9.1 Mader计算理论 |
| 5.9.2 理论改进 |
| 5.10 实例计算 |
| 5.11 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 未来工作和展望 |
| 附录 玻璃微球冲击响应MatLab计算程序 |
| A.1 主程序 |
| A.2 球壳脆性坍塌子程序 |
| A.3 气体绝热压缩子程序 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（9）几种新型磷族量子材料的低温物性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 低温物理学简介 |
| 1.2 超导体研究概述 |
| 1.3 拓扑半金属研究概述 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 晶体生长与实验技术 |
| 2.1 晶体生长 |
| 2.2 物性表征手段 |
| 2.2.1 X射线衍射仪 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 综合物性测量系统 |
| 2.2.4 磁学测量系统 |
| 2.2.5 ~3He-18 T低温强磁场测量系统 |
| 2.3 聚焦离子束技术及其在量子材料中的应用 |
| 2.3.1 聚焦离子束技术 |
| 2.3.2 聚焦离子束的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 超导体La_3Cr_(10-x)N_(11)的生长和物性研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 La_3Cr_(10-x)N_(11)多晶样品的生长及测量方法 |
| 3.2.1 样品生长 |
| 3.2.2 实验测量及理论计算方法 |
| 3.3 La_3Cr_(10-x)N_(11)的结构及物性研究 |
| 3.3.1 结构 |
| 3.3.2 电阻磁化率及比热 |
| 3.3.3 理论计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 CaMn_2P_2的单晶生长与其低温物性研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 CaMn_2P_2的单晶生长方法与物性表征手段 |
| 4.2.1 单晶生长 |
| 4.2.2 物性表征手段 |
| 4.3 CaMn_2P_2的结构与低温物性研究 |
| 4.3.1 晶体结构 |
| 4.3.2 低温物性测量与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 拓扑半金属SrAs_3的单晶生长及其物性研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 单晶生长与物性表征 |
| 5.2.1 单晶生长 |
| 5.2.2 物性表征手段 |
| 5.3 SrAs_3的结构及物性分析 |
| 5.3.1 结构及成分分析 |
| 5.3.2 SrAs_3单晶的电输运测量研究 |
| 5.3.3 SrAs_3微器件的制备 |
| 5.3.4 SrAs_3微加工器件的电输运测量与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）C4F7N及其混合气体的绝缘性能和局部放电分解特性及机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 C_4F_7N气体的研究现状 |
| 1.2.1 C_4F_7N气体的理化特性 |
| 1.2.2 C_4F_7N及其混合气体的绝缘性能 |
| 1.2.3 C_4F_7N及其混合气体的分解特性和相容性 |
| 1.2.4 绝缘气体的研究方法 |
| 1.3 本文的主要工作内容 |
| 第2章 C_4F_7N绝缘构效关系及缓冲气体选择原则 |
| 2.1 绝缘气体的QSPR模型 |
| 2.1.1 QSPR模型的建模流程 |
| 2.1.2 气体绝缘性能的分子描述符 |
| 2.1.3 分子描述符的筛选 |
| 2.1.4 QSPR的建模方法与验证 |
| 2.1.5 气体绝缘性能的QSPR模型 |
| 2.2 电场中C_4F_7N气体分子描述符的变化 |
| 2.2.1 弱电场中C_4F_7N分子描述符的特性 |
| 2.2.2 强电场中C_4F_7N分子描述符的特性 |
| 2.3 缓冲气体的选择原则 |
| 2.3.1 C_4F_7N混合气体的相互作用因数 |
| 2.3.2 C_4F_7N混合气体的结合能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 C_4F_7N及其混合气体的微观放电参数 |
| 3.1 气体中带电粒子的传导过程 |
| 3.1.1 电子崩阶段的放电理论 |
| 3.1.2 研究方法 |
| 3.2 气体放电参数的SST法测试平台 |
| 3.2.1 SST实验平台 |
| 3.2.2 实验平台的有效性验证 |
| 3.3 C_4F_7N及其混合气体放电参数 |
| 3.3.1 C_4F_7N/N_2的放电参数 |
| 3.3.2 C_4F_7N/CO_2的放电参数 |
| 3.3.3 C_4F_7N混合气体放电参数的分析 |
| 3.4 C_4F_7N混合气体耐电强度的协同效应 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 C_4F_7N及其混合气体的击穿及局部放电特性 |
| 4.1 试验平台和试验方法 |
| 4.1.1 试验平台 |
| 4.1.2 试验方法 |
| 4.1.3 数据处理方法 |
| 4.2 气体的击穿特性 |
| 4.2.1 C_4F_7N/CO_2混合气体的击穿特性 |
| 4.2.2 C_4F_7N/N_2混合气体的击穿特性 |
| 4.3 气体击穿电压的影响因素 |
| 4.3.1 电压极性 |
| 4.3.2 电场均匀程度 |
| 4.3.3 电极粗糙度 |
| 4.3.4 气体温度 |
| 4.4 气体的直流局部放电起始电压 |
| 4.4.1 试验方法 |
| 4.4.2 气压的影响 |
| 4.4.3 电压极性的影响 |
| 4.4.4 电场不均匀度的影响 |
| 4.5 C_4F_7N混合气体的应用方案 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 局部放电下C_4F_7N/CO_2的分解特性及机制 |
| 5.1 气体分解的理论分析 |
| 5.1.1 C_4F_7N分解路径分析 |
| 5.1.2 C_4F_7N分解的动力学过程 |
| 5.2 局部放电分解特性 |
| 5.2.1 试验平台及检测方法 |
| 5.2.2 电晕放电下气体分解特性 |
| 5.2.3 悬浮放电下气体分解特性 |
| 5.2.4 基于产物比值法的局部放电类型诊断 |
| 5.2.5 微水对分解过程的影响 |
| 5.3 分解产物的性能分析 |
| 5.3.1 基于QSPR的绝缘性能分析 |
| 5.3.2 绝缘性能测试结果 |
| 5.3.3 分解产物的理化特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 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 |
四、氦及其混合气体宏观性质的理论计算（论文参考文献）
- [1]局部过热故障下的C4F7N/N2混合气体分解特性研究[D]. 李昊阳. 西安理工大学, 2021
- [2]四川盆地典型富有机质页岩孔隙结构特征及页岩气渗流机理研究[D]. 张莉. 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所), 2021
- [3]功能化三维共价有机骨架的制备和气体分离应用研究[D]. 付静茹. 吉林大学, 2021(01)
- [4]聚变堆球床颗粒材料堆积性能及其破碎演化规律研究[D]. 汪键. 中国科学技术大学, 2021
- [5]磁性外尔半金属Co3Sn2S2中自旋轨道极化子的STM研究[D]. 邢宇庆. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(02)
- [6]正弦电压驱动的大气压氦等离子体射流模拟研究[D]. 高彩慧. 大连理工大学, 2021(01)
- [7]碳纳米管作为CFETR新型低温吸附材料的探究[D]. 谭伟航. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [8]储氢玻璃微球型乳化炸药起爆机理和爆轰物理模型研究[D]. 王奕鑫. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [9]几种新型磷族量子材料的低温物性研究[D]. 李延杰. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2020(02)
- [10]C4F7N及其混合气体的绝缘性能和局部放电分解特性及机制[D]. 王璁. 华北电力大学(北京), 2020