固体“类流态”机理及其与地震孕震的相似性研究

摘要

固体"类流态"是固体表面及其内部存在的一种类似于流体的状态,是一种除气、液、固、液晶之外的一种新的物质存在状态.本文利用金相显微镜、原子力显微镜、扫描电镜、透射电镜等观测设备研究了"类流态"胞区的运动规律,并将其与宏观地震相对比,探索"类流态"与地震的相互借鉴作用,主要研究成果如下:在金相显微镜、原子力显微镜、扫描电镜、透射电镜下均观察到了Cu-Zn-Al合金、45号钢、易熔合金等材料表面的"类流态"胞区的运动,胞区尺寸从几微米至几十微米不等,运动方式也多种多样;利用X射线衍射仪、膨胀分析仪、差热分析仪证实了固体材料内部也存在着"类流态"胞区的运动.对Cu-Zn-Al合金和45号钢试样分别施加电场和磁场后,观察到了"类流态"胞区的运动,表明"类流态"受电场和磁场的影响,并且与外界环境存在物质和能量的交换.利用数字散斑相关方法对"类流态"胞区的位移及应变进行了测定,表明"类流态"胞区的各点间相关性很好,胞区内部存在着一种互相关联的整体的弹性运动.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1引言

1.2常见的物态

1.3固体结构

1.4固体表面

1.5电场与磁场对固体性能与结构的影响

1.6固体表面动态现象的研究进展

1.6.1金属和半导体表面原子岛的塌落现象

1.6.2金属和半导体表面台阶波动

1.6.3半导体表面特异集团的跳跃

1.6.4其它动态现象

1.7固体“类流态”

1.8地震的危害

1.9地震的预报方法

1.10地震孕震模式

1.11非线性理论简介

1.11.1分形

1.11.2分维

1.11.3分形理论在材料科学中的应用

1.11.4混沌现象

1.11.5耗散结构

1.11.6非平衡相变

1.11.7涨落

1.12本论文研究内容与意义

第二章固体“类流态”的实验研究

2.1引言

2.2实验材料与设备

2.2.1试样的制备

2.2.2实验设备与方法

2.2.3外场刺激线路

2.3固体“类流态”振荡胞区的实验结果与分析

2.3.1“类流态”胞区的光学金相显微镜观察结果

2.3.2“类流态”胞区的扫描电子显微镜分析

2.3.3“类流态”胞区的透射电子显微镜分析

2.3.4“类流态”胞区的原子力显微镜分析

2.3.5“类流态”胞区的X射线衍射分析

2.3.6膨胀曲线与差热曲线分析

2.4外场对“类流态”胞区响应特征的影响

2.4.1电场对“类流态”胞区响应特征的影响

2.4.2磁场对“类流态”胞区的影响

2.4.3分形维数测定

2.5本章小结

第三章数字散斑相关方法在“类流态”现象研究中的应用

3.1引言

3.2变形分析的数字过程

3.3计算过程和计算结果

3.4本章小结

第四章“类流态”胞区形成的非线性模型

4.1引言

4.2“类流态”胞区形成的非线性模型

4.3本章小结

第五章利用地震孕震模式研究“类流态”胞区形成机理

5.1引言

5.2固体“类流态”与地震的相似性

5.2.1二者组织结构上的相似性

5.2.2二者与裂纹的关系上的相似之处

5.2.3受外界环境影响方面的相似性

5.2.4表现形式上的相似之处

5.2.5运动方式上的相似性

5.3利用地震孕震模式进行固体“类流态”形成机理研究

5.3.1利用地震的组合模式进行固体“类流态”形成机理的研究

5.3.2利用地震的IPE模式进行固体“类流态”形成机理的研究

5.3.3利用地震的固化模式进行固体“类流态”形成机理的研究

5.3.4利用地震的相变模式进行固体“类流态”形成机理的研究

5.4本章小结

第六章固体“类流态”在地震预报及震源机理方面的应用

6.1引言

6.2固体“类流态”胞区振荡时间序列在地震预报上的应用

6.3固体“类流态”在地震震源机理研究中的应用

6.4由盐类晶体的“类流态”现象进行地震中岩石破裂机理的研究

6.4.1实验材料与方法

6.4.2实验结果

6.4.3分析与讨论

6.5本章小结

第七章全文结论

参考文献

攻读博士学位期间发表论文和参加科研情况

致谢