离子扩散

摘要： 采用光刻离子交换工艺制作了半径不同的圆形孔径变折射率平面微透镜阵列,在离子交换过程中分6个时段取样,测量不同开孔大小的变折射率平面微透镜阵列的离子交换深度、宽度和透镜元的焦距、畸变、数值孔径,发现离子交换宽度和深度之比随着离子交换时间增长而减小,在z方向和r方向的离子平均扩散速率逐渐减小,且开孔半径小的变折射率平面微透镜阵列减小得更快;随着离子交换时间增长,两种孔径的变折射率平面微透镜阵列的焦距逐渐变短,且开孔半径小的焦距相对更短;不同开孔半径的变折射率平面微透镜阵列的数值孔径随着离子交换时间增长而变大,其畸变随着离子交换时间增长而减小。变折射率平面微透镜阵列的光学特性随离子交换时间而改变的规律,为不同光学系统中所需的变折射率平面微透镜阵列的制作提供参考。

摘要： 文章利用SFEM模型模拟分析了海洋环境下氯离子扩散效应对水工混凝土耐久性的影响,可为沿海地区水利工程的长效运行提供数据支持。试验表明:SFEM模型的运算效率和精度较高,水灰比越高则氯离子扩散效应越显著;混凝土裂缝深度及宽度与氯离子扩散速度呈正指数相关性,混凝土表层裂缝的存在及其运行时间的延长加速了氯离子扩散效应。

摘要： 采用经典分子动力学方法模拟了混合碱金属氧化物对硼铝硅酸盐核废料玻璃结构和性能的影响。详细分析了键长、键角、配位数等局部结构信息,并与文献实验数据进行了比较。中程结构信息Q_(n)分布和网络连通性分析结果表明,在硼铝硅酸盐玻璃中引入Li_(2)O,提高了玻璃结构中硼的四配位[IV]B含量和整体网络连通性;进一步分析了玻璃的离子扩散和力学性能,并与文献实验数据进行了比较。玻璃结构与性能分析结果表明,Li_(2)O/Na_(2)O混合碱效应可有效降低玻璃的水解速率并提高玻璃的力学性能。

摘要： 利用激光在梯度溶液中弯曲传播的性质,制作了离子扩散演示仪.在该仪器中配制梯度溶液,可观察激光在梯度溶液中的曲线传播,演示海市蜃楼现象,揭示光的折射率与溶液浓度之间的关系.通过梯度溶液上表面位置的变化,可以定量反映溶液中离子扩散的快慢,定量测量离子的扩散系数.

摘要： 页岩储层压裂返排液的矿化度数据较之前有明显增长,可以看出页岩储层离子扩散能力发生了变化,然而现阶段来看,仍然没有一种能够对页岩储层离子扩散能力进行量化分析的方法.在这种情况下,研究一种对页岩储层离子扩散特征进行分析的方法,并以此为基础确认其扩散影响因素.根据研究结果来看,页岩储层的离子扩散能力与页岩储层中黏土矿物的含量息息相关,黏土矿物的含量越大、则离子扩散能力越强,特别是类似蒙脱石一类页岩更是如此,其孔隙较多,在遇到水的时候迅速发生反应,进而导致储层中压裂液矿化度的升高.另外盐溶液和表面活性剂也会影响到页岩储层离子扩散能力,然而其影响的方式和机理比较多,通过对页岩储层离子扩散特征及影响因素的分析来提升相关工程水平势在必行.

摘要： 电解电容器是电力电子电路中最薄弱的环节,电解电容器的状态监测对于电路系统的设计和分析具有重要意义.针对电解电容器状态监测问题,跟踪等效串联电阻(ESR)可以很好地反映电解电容器的健康状态.在传统电解电容器模型基础上,考虑电容器在工作过程中的离子运动和离子扩散现象,引入分数阶环节,建立新的分数阶等效电路模型.同时使用差分进化(DE)算法对分数阶模型进行参数辨识,跟踪ESR和阻抗Z的变化,并在Matlab中将传统等效电路模型与改进后的模型进行仿真比较.仿真结果表明,改进的电解电容器等效模型是有效的,其减少了预测误差,提高了监测精度.

摘要： Yb:YAG表层增益陶瓷板条在烧结过程中存在离子扩散行为,导致扩散区域折射率变化,引起波前畸变.本文结合扩散理论,建立表层增益陶瓷板条离子浓度分布、折射率空间分布模型,利用数值模拟的方法分析了扩散行为对静态波前畸变的影响.与传统晶体板条相比,陶瓷板条的离子扩散行为,对于静态波前畸变有一定影响,畸变在λ/10量级.

摘要： 为了研究水泥基材料溶液传输过程中水分与离子的耦合作用,首先采用自生长模型,考虑水灰比、水化度对孔隙率的影响,建立了水泥基多孔介质的细观结构模型.然后,采用格子-玻尔兹曼方法,分别模拟了水分传输、离子扩散和溶液传输,再现了气液两相的转化与传输现象.结果 表明:孔隙率越大,传输速率越快;饱和多孔介质中,离子在水中沿孔隙扩散;由于对流作用的存在,干燥多孔介质中溶液主导的离子传输速率快于饱和多孔介质中的速率.该工作揭示了水泥基材料中溶液传输过程的细观机理,为深入理解混凝土耐久性的真实发生过程奠定了基础.

摘要： 分级多孔碳具有不同尺度的空隙分级组装的特殊结构,其中微孔可以提供大的比表面积以增强电荷存储能力,中孔和大孔可以提供离子传输通道,改善电解质渗透并促进离子扩散,在超级电容器中具有广阔的应用前景.文章将首先介绍分级多孔结构及其在超级电容器中的应用,然后说明分级多孔碳主要的合成策略.

摘要： 针对矿山超深井井壁混凝土受地下水硫酸盐腐蚀危害等问题,本研究采用硫酸钡沉淀法、NEL-PDU型氯离子扩散系数测定仪、扫描电镜(SEM)仪、X射线衍射(XRD)仪等手段,对比了硫酸盐干湿循环快速腐蚀环境下,C70仿钢纤维混凝土(C70-ISFRC)与高性能超深井井壁混凝土(HUC)的参数指标.实验结果表明:硫酸盐干湿循环快速腐蚀后,通过质量变化发现C70-ISFRC的孔隙数量、孔隙尺寸都高于HUC,并且两种混凝土力学性能的变化趋势均为先上升后下降,但HUC在此腐蚀环境下的力学性能表现更优;在硫酸盐干湿循环下,C70-ISFRC基于电通量的渗透性评价为低,HUC基于电通量的渗透性评价为非常低.在240次硫酸盐干湿循环后,HUC表面以下10～15 mm和15～20 mm处几乎不存在液相硫酸根离子;与C70-ISFRC相比,HUC在硫酸盐干湿循环的环境下不易生成钙矾石且其内部不易形成硫酸钠晶体,不易发生开裂和晶体损伤等劣化,是一种有效的深地井壁混凝土材料.

摘要： 基于自主开发的随机行走模拟软件对锂离子电池隔膜材料中离子扩散问题进行了模拟研究。系统地考察了驱动电势、隔膜平均孔径以及隔膜骨架与离子之间的弱相互作用等因素对水合锂离子扩散行为的影响。结果表明，水合锂离子在隔膜材料中的扩散受离子驱动电势和孔道平均孔径影响较大。该研究为锂离子电池设计与优化提供一定的理论参考。

摘要： 为了预测水泥基复合材料的离子扩散性能并进而将其用于耐久性研究与寿命预测模型中,基于Einstein-Smoluchowski公式,提出了一个将宏观离子扩散行为和微观粒子Brown运动相关联的方法.为了验证这个方法的可靠性,首先用计算机模拟的方法生成一个水化水泥浆体的微观结构(HYMOSTRUC3D),然后用自回避随机行走算法预测这个微观结构的离子有效扩散系数.在这个过程中,应用统计分析的方法确定了水泥浆体微观结构的代表性体积单元的大小,此后在这个代表性体积单元的基础上,通过与文献数据比较.验证了用该方法预测水泥浆体宏观氯离子扩散行为的合理性,最后应用该方法预测了水泥浆体氯离子有效扩散系数随水胶比和养护龄期变化的关系.

摘要： 通过阴极电沉积法在石墨芯基体上制备铁氰化镍(Nickel hexacyanoferrate，NihCF)薄膜,然后组装为多排石墨芯(MRGC)膜电极系统于1 mol·L-1 KNO3 溶液中测定其循环伏安(CV)曲线,通过调节膜电极的氧化还原电位控制K 离子的置入与释放。重点考察了不同电极厚度与间距的MRGC基体NihCF 膜电极CV 图的阴阳极峰电位分离情况,以及不同扫描速度下膜电极系统的CV 图变化情况。研究结果表明,由于三维MRGC膜电极系统内部离子扩散影响,CV 图的峰电位将发生偏移,随着石墨芯间距的增加CV 图阴阳极峰电位差Ep 将减小；固定石墨芯间距而增加电极厚度(或排数)时Ep 也随之增加；随着扫描速度的增加内扩散的影响加剧导致ΔEp 增加。因此循环伏安图阴阳极峰电位的分离程度可用于三维膜电极内离子扩散的分析。

摘要： 本文通过自制仪器对钾离子在浙江省某典型粘性土中的竖向化学扩散进行研究,并对离子扩散的一些影响因素进行分析.结果表明,原状土对离子的阻隔性能比重塑土好,且原状土中土颗粒越小对污染离子的阻隔性能越好,而掺入砂粒会明显降低粘土层的截污能力.

摘要： 海藻酸钠(SA)是从海藻和细菌中提取的一种水溶性生物大分子,是由α-L-1,4-古罗糖醛酸(G段)与β-D-1,4-甘露糖醛酸(M段)组成的无规嵌段聚合物.海藻酸钠具有优异的性能,因此被广泛应用于医药、食品、纺织、印染等领域.海藻酸钠凝胶作为一种高分子水凝胶,具有良好的亲水性和生物相容性,在组织工程和生产、科研领域有着广泛的应用.本文通过离子扩散的方法制备了具有各向异性的SA凝胶.采用偏光显微镜(POM)对凝胶的各向异性进行了表征,探究了扩散厚度及扩散离子对SA凝胶各向异性的不同影响.

摘要： 水泥基材料制成的混凝土高整体容器(HIC)可以储存中低放射性废物,控制氯离子在HIC中的有效扩散系数是我国高整体容器性能要求的重要指标之一.研究离子在水泥内扩散的规律对提高钢筋混凝土结构的可靠性具有重要意义.本文基于自生长水化模型重构了水泥的多孔微结构,并采用格子—Boltzmann方法模拟离子在水泥内部的非稳态扩散.模拟结果表明:若混凝土的孔隙率下降,离子侵入水泥内部的速率下降.当双电层的尺度与孔隙尺度相当时,电动效应不可忽略.水泥孔隙壁面在常规条件下带负电会阻碍阴离子进入孔隙内部,加速阳离子的迁移速率.本研究有助于评价混凝土高整体容器的使用寿命,提高容器的耐久性.

摘要： 与锂相比，镁虽然电极电位较高、理论比容量较低，但镁的价格低廉、环境友好、熔点高、易加工处理、安全性更高，因此用镁作负极的镁电池是一种有良好应用前景的化学电源。对可充镁电池的研究主要集中在可实现镁可逆沉积的非水电解液以及可嵌入Mg2+的正极材料。含有较大阴离子(XOm)n-（X＝P、S、Si、Ge、As、Mo和W等）的聚阴离子型正极材料由于具有大的三维空间、稳定的框架结构和灵活可控的充放电电位，成为当前锂离子电池新一代正极材料的研究热点之一。其中，硅酸根因其自然资源丰富和环境友好的特性而特别具有吸引力。特别是，含有两个锂的Li2MSiO4（M为Fe、Mn、Co、Ni）硅酸盐材料，理论上可以允许可逆的嵌脱两个锂，而材料的结构变化不大，可具有较高的理论容量。由于锂和镁性能的相似性，笔者研究小组首次提出将硅酸锰镁作为可充镁电池的正极材料，本文在硅酸锰镁材料中引入孔结构，利用介孔中液相传质速率快，介孔孔壁较薄易于离子扩散的特点，以此来改善材料的大电流充放电性能。

摘要： 对经NaCO溶液调质石灰石的煅烧产物CaO的结构及硫化特性进行了研究,发现同等条件下调质后煅烧生成的CaO(M-CaO)比未经调质的具有更高的最终钙转化率.但CaO孔结构测定表明,M-CaO的比表面积和孔隙率均小于同等条件下未经调质石灰石获得的CaO(N-CaO).因而,仅从CaO孔结构角度难以对该硫化现象作出完善解释.利用X--衍射技术对CaO晶体结构进行了测定,通过比较二者的晶胞参数和晶格畸变度等并结合其孔特性,证实M-CaO之所以比N-CaO具有更高的钙转化率,是由于M-CaO比N-CaO具有更高的晶体缺陷浓度,使得在硫化反应后期通过产物层的扩散具有更高的离子扩散率.

摘要： 我们利用激光复合氮化工艺对38CrMoAl钢试样进行表面氮化处理，获得了具有高的耐磨性和高硬度的表面和很好韧性的内芯，达到了外硬里韧的效果。对38CrMoAl钢试样进行激光表面氮化和表面热处理的复合过程实验，使样品氮化层进一步加深。本文较系统阐述了激光复合氮化的原理、方法、影响因素和特点等，着重讨论了相关的机理、参数和优点。在理论上建立了相关的数学表达式，展示丫激光复合氮化在热处理领域中具有的高潜力。

摘要： 我们利用激光复合氮化工艺对38CrMoAl钢试样进行表面氮化处理，获得了具有高的耐磨性和高硬度的表面和很好韧性的内芯，达到了外硬里韧的效果。对38CrMoAl钢试样进行激光表面氮化和表面热处理的复合过程实验，使样品氮化层进一步加深。本文较系统阐述了激光复合氮化的原理、方法、影响因素和特点等，着重讨论了相关的机理、参数和优点。在理论上建立了相关的数学表达式，展示丫激光复合氮化在热处理领域中具有的高潜力。

摘要： 一种扩散等离子体的装置和方法，其允许在较大的处理腔室压力范围内进行等离子体蚀刻。等离子体源，例如线性感应等离子体源，可以被阻塞以改变等离子体源内的背压。然后可以在偏转盘周围扩散等离子体源，所述偏转盘在圆顶下扩散等离子体，这样就可以在基板的表面上实现非常均匀的等离子体蚀刻速率。该设备可以包括位于等离子体扩散部分上面的线性感应等离子体源，所述等离子体扩散部分在水平配置的晶片或其他衬底上扩散等离子体。衬底支撑件可以包括适于增强蚀刻的加热元件。

摘要： 本发明公开了一种高密度等离子体离子源的扩张杯式扩散和离子引出系统构型，包括：等离子体生成区、扩张杯和离子流引出输运系统结构；其中所述扩张杯连接等离子体生成区，利用扩张杯壁面排布的电极施加侧向电压场，使得等离子体生成区的等离子体在向扩张杯喷射扩散过程中实现目标离子和杂质离子的角向空间分离；并在目标离子的高占比区域开设引出口，连接所述离子流引出输运系统结构，以引出高纯度目标离子后加速输运到靶，进行束靶互作用。本发明相对于传统扩张杯无电压施加的离子轴向引出系统，能够输运到靶的目标离子束流的占比更高，大大提高了等离子体源的目标离子的引出和到靶纯度，有效提升了离子源的应用范围和使用性能。

摘要： 一种土壤植物根界面阴离子最大扩散通量薄膜扩散梯度检测装置，包括检测箱，检测箱内放置待检测土壤，土壤表面设置有DGT装置，检测箱侧壁铰接有放置开关门，检测箱顶面设置有处理箱，处理箱顶面设置有加料管，处理箱顶面安装有电动机，电动机的输出轴设置有连接轴，连接轴另一端设置有转动磨盘，处理箱内腔侧壁设置有固定磨盘，处理箱内腔下部设置有筛选组件，筛选组件一侧的处理箱侧壁铰接有废料开关门，处理箱一侧设置有电气箱，电气箱内安装有控制器，电气箱顶面安装有处理按钮与筛选按钮；通过电动机带动转盘磨盘，配合固定磨盘来对土壤进行研磨，使土壤颗粒细腻，土壤颗粒大小一致，提高了阴离子最大扩散通量的检测精度。

摘要： 本发明的目的在于提供一种银离子扩散抑制层形成用组成物、银离子扩散抑制层用膜及其应用，所述银离子扩散抑制层形成用组成物可形成银离子扩散抑制层，所述银离子扩散抑制层可抑制含有银或银合金的金属配线间的银的离子迁移，且提高金属配线间的绝缘可靠性。本发明的银离子扩散抑制层形成用组成物含有：绝缘树脂以及化合物，而所述化合物具有：选自由三唑结构、噻二唑结构及苯并咪唑结构所组成的组群中的结构；巯基；以及一个以上的可含有杂原子的烃基，且烃基中的碳原子的合计数(而且，在具有多个烃基的情形时，为各烃基中的碳原子数的合计数)为5以上。

摘要： 一种基于扩散域平均浓度模型的混凝土氯离子扩散系数测定方法，包括以下步骤：(1)混凝土试块的全浸泡试验；(2)表面氯离子浓度和本体氯离子浓度的测定；(3)扩散域氯离子平均浓度的测定；(4)基于扩散域平均浓度模型计算混凝土氯离子扩散系数。该方法具有试验方法简便、混凝土氯离子扩散系数可显式计算的优势，能够广泛应用于海洋、除冰盐等氯盐环境下混凝土结构的耐久性分析和服役寿命研究。

摘要： 本申请涉及一种确定锂离子电池中离子扩散系数的方法、装置、设备和介质。该方法包括：获取锂离子电池的颗粒样品的电性曲线和显微图像；根据颗粒样品的显微图像，构建颗粒样品的几何模型；获取锂离子电池颗粒的控制方程；基于颗粒样品的几何模型，确定不同离子扩散系数的控制方程中的模型电性曲线；将与电性曲线的相似度最高的模型电性曲线对应的离子扩散系数，作为颗粒样品的离子扩散系数。使用该方法，能够基于颗粒样品的实际形状构建几何模型，相比传统技术中的球形假设，确定的离子扩散系数更加准确，使得技术人员在使用该离子扩散系数进行仿真实验时能够得到更准确的实验结果。

摘要： 本发明的目的在于提供一种可形成银离子扩散抑制层的银离子扩散抑制层形成用组成物，所述银离子扩散抑制层可抑制含有银或银合金的金属配线间的银的离子迁移，且提高金属配线间的绝缘可靠性。本发明的银离子扩散抑制层形成用组成物含有：绝缘树脂以及化合物，而所述化合物具有：选自由三唑结构、噻二唑结构及苯并咪唑结构所组成的组群中的结构；巯基；以及一个以上的可含有杂原子的烃基，且烃基中的碳原子的合计数(然而，在具有多个烃基的情形时，为各烃基中的碳原子数的合计数)为5以上。

摘要： 一种基于扩散域平均浓度模型的混凝土氯离子扩散系数测定方法，包括以下步骤：(1)混凝土试块的全浸泡试验；(2)表面氯离子浓度和本体氯离子浓度的测定；(3)扩散域氯离子平均浓度的测定；(4)基于扩散域平均浓度模型计算混凝土氯离子扩散系数。该方法具有试验方法简便、混凝土氯离子扩散系数可显式计算的优势，能够广泛应用于海洋、除冰盐等氯盐环境下混凝土结构的耐久性分析和服役寿命研究。

摘要： 本发明公开了一种氯离子外渗法海水海砂混凝土氯离子扩散系数的测试方法，包括步骤：将海水海砂混凝土置于所述浸泡箱中；通过所述控制器启动所述水位控制组件使所述浸泡箱中去离子水的水位达到目标水位，并启动所述搅拌组件搅拌所述浸泡箱中去离子水以浸泡所述海水海砂混凝土；当所述海水海砂混凝土满足浸泡条件后，取出浸泡过的海水海砂混凝土；测试所述浸泡过的海水海砂混凝土中氯离子的浓度，以得到氯离子的扩散系数。由于浸泡箱中采用去离子水，并不是如现有技术中采用氯化钠溶液，利用海水海砂混凝土外渗氯离子的方式测试海水海砂混凝土中氯离子扩散系数，确保氯离子扩散系数测试的准确性。

摘要： 本发明公开了一种用于模拟水下区水泥基材料钙离子溶出和氯离子扩散情况的装置，包括试验仓以及用于为试验仓提供压力的空气压缩机；所述试验仓包括耐压仓和溶液存储仓，空气压缩机与耐压仓的连接气管上设有增压泵和压力传感器；在耐压仓内装有传感器组件，传感器组件通过固定装置固定在耐压仓上；所述传感器组件包括钙离子传感器、氯离子传感器和参比电极；在耐压仓和溶液存储仓的连接管道上设有泄压阀。本发明装置通过对侵蚀溶液施加压强，可以模拟出大坝或深海工程水下区水泥基材料面临的水头压力作用，在水压力作用下，水泥基材料同时发生钙离子溶出与氯离子侵蚀，从而快速得到在对应水压力作用下水泥基材料的钙离子溶出速率与氯离子扩散速率，评价不同水压力作用下水泥基材料的抗溶蚀和抗氯离子侵蚀性能，预测出水压力荷载条件下遭受钙离子溶出与氯离子侵蚀劣化时混凝土建筑物的服役寿命。