关键词： 硫化铜纳米片   三维铂铜双金属   甲醛   化学修饰电极   L-色氨酸   L-酪氨酸  

摘要： 氨基酸及一些含氮分子与人类的生命活动,身体机能,新陈代谢密切相关,体内氨基酸含量异常将引发某些疾病。因此,建立一种快速准确检测氨基酸等含氮物质的方法具有重要的意义。基于此,基于新型纳米材料技术的发展,本论文制备了具有灵敏度高、专一性好的超微结构金属纳米材料的复合膜修饰玻碳电极,并建立了对氨基酸等含氮小分子检测的新方法,能实现对L-酪氨酸(L-Tyr)、L-色氨酸(L-Trp)及多巴胺(DA)三种物质进行选择性检测,在生物医学和生命分析领域具有重要的研究价值和理论意义,主要工作内容如下:1.建立了基于超微结构的CuS纳米片复合膜修饰电极对L-酪氨酸的选择性、高灵敏检测方法。纳米级硫化铜具有其显著的类金属性质,如好的导电性和电催化活性。在本项工作中,我们合成了超薄硫化铜纳米片(CuSNS),并结合壳聚糖(CS)和酸化碳纳米管(F-MWCNTs)制得复合膜修饰玻碳电极(CuS NS/CS/F-MWCNTs/GCE)。利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对纳米复合材料的形貌进行表征,结果显示CuS NS的形状是边长为13.33±0.67 nm、厚度为4.50±0.58 nm的六边形纳米片。采用循环伏安法(CV)及差分脉冲伏安法(DPV)对L-酪氨酸的电化学行为进行研究,结果表明CuS NS/CS/F-MWCNTs/GCE对L-酪氨酸具有较好的电催化氧化特性。在0.10 mol/几的PBS缓冲溶液(pH=7.0)中,该修饰电极的响应峰电流与L-Tyr的浓度存在良好的线性关系,检测的线性范围为8.0×10-8 mol/L～1.O×1 0-6 mol/L,检测下限为4.9×10-9 mol/L。并且,共存两倍浓度的L-色氨酸和50倍浓度的其它氨基酸对L-酪氨酸的测定没有明显的干扰,表明该复合膜修饰电极具有良好的选择性。该电极还具有良好的重复性、重现性和稳定性。与高效液相色谱法相比,运用该修饰电极检测猪血清中的L-Tyr浓度,二者测定结果-致,且电极的回收率为95.7%～102.6%,说明该修饰电极在生物分析检测领域有潜在的应用价值。2.借助前述CuS纳米片结构复合膜,建立了一种基于甲醛媒介作用的高选择性检测L-色氨酸的新型电化学传感方法。本文通过媒介物甲醛(HCHO)与L-色氨酸(L-Trp)的Pictet-Spengler反应生成中间产物(2,3,4,9-四氢-1H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸),导致L-Trp的氧化峰电位发生移动,有效地避免了 L-Tyr氧化峰的干扰,从而实现高选择性地检测L-Trp。采用所制备的边长为10.46±0.65 nm、厚度约为5.27±0.74 nm的六边形硫化铜纳米片组装形成硫化铜纳米片/壳聚糖/酸化碳纳米管复合膜(CuS NS/CS/F-MWCNTs)修饰电极,基于甲醛媒介反应方法对L-Trp进行检测,线性范围为8.0× 10-7 mol/L～6.O×1 0-5 mol/L,检测下限达到4.6×10-8 mol/L。该方法对50倍浓度共存的其它氨基酸包括L-酪氨酸均没有干扰,且有良好的重复性、重现性和稳定性。采用该方法对猪血清中的色氨酸进行检测,与高效液相色谱法的结果一致,且测得的回收率为94.5%～102.6%,表明此方法对L-Trp的检测在生物分析领域具有潜在的应用价值,有望成为检测L-Trp的传感平台。3.制备了超微结构的3D八爪形PtCu双金属纳米框架(3D-PtCu),采用自组装法将其负载到碳纳米点(CNDs)/石墨稀量子点(GQDs)复合材料上,形成可选择性检测L-酪氨酸和多巴胺的3D-PtCu/CNDs/GQDs/GCE复合电极。利用透射电子显微镜对3D-PtCu的形貌进行表征,结果显示3D-PtCu的形貌是由边长为8.47±0.47nm的正方体和八个长度为7.20±0.38 nm的对称爪组成。采用循环伏安法(CV)及差分脉冲伏安法(DPV)对L-Tyr和多巴胺(DA)的电化学行为进行研究,结果表明3D-PtCu/CNDs/GQDs/GCE对L-酪氨酸和多巴胺具有较好的可分辨的电催化氧化特性。在0.10 mol/几的PBS缓冲溶液(pH=5.5)中,该修饰电极的DPV响应峰电流与L-Tyr和DA的浓度均存在良好的线性关系,其中L-Tyr的线性范围为2.0× 1 0-7 mol/几～1.0× 1 0-5 mol/L,检测下限达到6.4× 1 0-8 mol/L(S/N=3);DA 的线性范围为 3.0×10-7 mol/几～1.0× 10-5mol/L,检测下限达到 7.2×10-8 mol/L(S/N=3)。将该电极用于猪血清样品中L-Tyr和DA的测定,回收率分别为95.9%～107.4%,97.2%～105.7%。说明该修饰电极在生物分析检测领域有潜在的应用价值。

关键词： 电沉积   纳米镍镀层   微结构   力学性能   调控机制  

摘要： 纳米金属材料的力学性能与其微结构有着紧密关系,均受控于制备工艺。为揭示结构、性能与工艺参数间的本质规律及背后的作用机制,本文以纳米镍镀层为模型体系,以瓦特液为基础镀液,采用直流电沉积工艺,研究了三个主要电沉积工艺参数,即电流密度、温度及p H值对纳米镍镀层表面形貌、微结构及其力学性能的影响规律。为此,设计了6组电流密度,4组温度和4组p H值三个系列不同工艺组合,制备了系列纳米镍镀层。通过系统的形貌、结构表征和纳米压痕实验,定量地揭示了晶粒尺寸、织构、表面形貌与压痕硬度和弹性模量间的关系,主要研究结果如下。首先,晶粒尺寸和织构之间存在着一定的确定性关系,无论电镀条件如何变化,（111）晶面的晶粒尺寸会随该晶面织构系数的增加而减小;当电流密度和p H值变化时,（220）晶面的晶粒尺寸大小近乎不变,但当温度升高时（220）晶面的晶粒尺寸随织构系数增加而增加。对于具有面心立方结构（FCC）的纳米镍镀层,（111）晶面的晶粒尺寸相比于（200）、（220）晶面的晶粒尺寸略大,且晶粒排列更紧密。在这三个工艺参数中,温度对晶粒大小的影响最显著,p H值次之。随着电沉积条件的变化,织构系数也会产生很大的变化。其次,硬度和晶粒尺寸之间的关系不能完全由经典的Hall-Petch理论来描述,它受工艺条件的影响。在改变温度和p H值时,硬度和晶粒大小间的关系满足Hall-Petch理论,但两种工艺条件下Hall-Petch斜率不同。这是因为Hall-Petch斜率取决于晶粒择优取向即织构和晶界的类型。当在改变电流密度时,晶粒大小和硬度不满足Hall-Petch关系,提示除晶界效应外的其他作用机制起作用。这一研究结果表明,纳米材料的硬度与晶粒尺寸、织构系数等因素有关,并随工艺条件的不同而不同。最后,电流密度、镀液温度和镀液p H值对弹性模量的影响效果不同,随着温度的升高弹性模量呈下降趋势,p H值对弹性模量的影响较小,电流密度对其影响较为复杂,随电流密度的升高,呈现先下降后升高的趋势。这个实验结果可解释为,工艺条件的变化改变镀层的微结构特征（晶粒大小、织构）和表面质量,从而影响镀层的弹性模量。织构演化对弹性模量的影响比其他两个因素大,表明晶体各向异性的重要作用。本文的研究结果为理解电化学条件对纳米镍镀层材料微结构和力学性能的调控机制提供了详尽的实验依据。

关键词： 单晶硅   疏水性能   微铣削   吉布斯自由能   分子动力学  

摘要： 具有疏水特性结构的材料被广泛应用到需要具备自清洁、减阻等特性的光学、建筑以及交通等领域中。当具有亲水特性的单晶硅元件被制备成太阳能电池时,其表面总是会堆积灰尘,且由于装置问题,无法及时进行清理。因此,针对单晶硅表面开展具有自清洁功效的疏水特性问题研究对单晶硅在光学领域的应用具有重大意义。目前对于疏水结构的尺寸参量以及疏水性能之间的关联特性没有得到完善的研究。因此,本文针对单晶硅表面的疏水特性,从理论建模、数值分析、实验验证以及模拟仿真等方面进行了相关研究与讨论,得到了一系列具有指导意义、有价值的结论。首先,将吉布斯自由能与微结构参量值结合起来,针对单向阵列的光栅微结构以及双向阵列的方柱阵列结构,构建了与结构参量相关的完全浸润模型以及空气柱模型。特别地,针对光栅微结构的结构特性,从垂直于光栅结构和平行于光栅结构方向入手,分别针对这两个方向上构建了完全浸润模型和空气柱模型。通过对理论模型进行数值分析,发现结构参量对于疏水性能存在很大影响。其次,为了直观地研究并验证微结构形式及结构参量对于材料疏水性能的影响,利用构建的接触角理论预测模型,设计了合理的结构参量变化范围,并选用了能够精确、稳定地制备微结构的微铣削加工技术探究含有微结构的单晶硅的疏水性能。实验研究结果很好地验证了构建的理论模型的正确性与精确性,且空气柱理论预测模型更符合实际情况。基于理论与实验探究,得到具有双向阵列的结构能够实现更优的疏水性能,且凸台宽度越小,疏水性能越好,当凸台宽度取到60μm时,其接触角可以达到165.3°。最后,从微观角度入手,构建了含有微结构的单晶硅系统,对水分子在单晶硅表面的润湿性能进行模拟仿真,分析并探究微结构尺寸及形状对疏水性能的影响。发现纳米尺度上接触角的变化趋势与上述实验与理论探究得到的结论及变化趋势一致,进而从纳米尺度上验证宏观实验与理论计算得到结论的正确性。

关键词： 锂离子电池   硅负极   离子输运   第一性原理   分子动力学  

摘要： 硅材料具有超高的嵌锂容量,被认为是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料,因此受到了研究者的广泛关注。硅负极材料中的离子输运是影响其倍率性能的关键问题。本文利用第一性原理的方法研究了界面和微结构两大因素对锂-硅合金中的锂离子输运的影响,进一步探索了硅负极材料中的离子输运机理。本论文首先研究了锂离子在硅-石墨烯复合体系中的横向迁移和纵向扩散性质。迁移势垒的计算结果表明,石墨烯的包覆可以有效降低锂离子在碳-硅复合体系界面处的迁移势垒,从而促进锂离子的横向迁移。扩散系数的研究结果表明石墨烯的包覆增加了锂离子的纵向扩散系数,使得锂离子更倾向于往硅材料内部扩散。锂离子输运不仅受到外部材料包覆的影响,而且与内部的微结构密切关联。因此本文还研究了硅的微结构对锂离子扩散的影响。我们选取了两种具有不同嵌锂浓度的非晶态锂-硅合金LiSi和LiSi,统计了锂-硅合金中由硅原子组成的环状,小型团簇和链状等硅微结构的数量,分析了硅微结构与锂离子扩散系数的关系。研究结果表明,硅的微结构数量越少,即原子的聚集程度越大,锂离子扩散系数越大;反之硅的微结构数量越多,即原子的聚集程度越小,锂离子扩散系数越小。

关键词： microstructure evolution   dislocation density   internal variable model   analytical and numerical solution   finite element method   multiscale model  

摘要： Continuous development of the transport industry is associated with the search for new construction materials that combine high strength with good plastic properties. Intensive research during the last few decades has shown that there is still a huge potential for improvement of properties of various metallic materials. New grades called advanced high strength steels (AHSS) with multiphase structures have been developed and widely used mainly in the automotive industry. These microstructures are characterized by large gradients of properties, which cause poor local formability. It is expected that materials with a more heterogeneous microstructure will have superior formability. More detailed models of the microstructure evolution are needed to answer this question. A hypothesis was made that application of the models based on internal variables allows for predictions of gradients of final product properties. The objectives of the present paper were two-fold. The first was to investigate the possibility of the analytical and numerical solutions of the evolution equation for the internal variable and evaluation of these solutions. We propose two numerical methods which give us an accurate approximation of the solution with relatively low computational cost at the same time. Implementation of the developed solutions in the finite element (FE) code and performing multiscale simulation of the evolution of internal variables during thermomechanical processing was the second objective of this paper. This solution supplied information about the distribution of the dislocation density in the volume of the material. Case studies for selected metal forming processes recapitulate the paper.

关键词： 纳米材料   聚酰亚胺   复合薄膜   微结构   耐电晕机理  

摘要： 聚酰亚胺因其优异的绝缘性能、机械性能以及热稳定性能被广泛应用于变频电机、集成电路、燃料电池、航空航天等领域。本文利用零维纳米SiO、AlO和二维纳米BN的独特结构与性能,对聚酰亚胺进行单独以及协同改性:采用原位聚合法设计制备了组分为5%、10%、15%、20%的PI/SiO、PI/AlO、PI/BN和PI/BN+AlO复合薄膜,对比研究其微结构、电学性能、热学性能及耐电晕老化机理。零维纳米SiO、AlO平均粒径分别约为7.5 nm和13.0 nm,SiO表面带负电、AlO表面带正电,在聚酰亚胺基体中均匀分散,颗粒表面吸附聚酰亚胺分子链,形成有机无机界面层,小角X射线散射与透射电镜测试证实了界面层的存在,测试的界面层厚度基本一致,约为2 nm左右。实验结果表明,随SiO、AlO组分增加,PI/SiO、PI/AlO复合薄膜的相对介电常数增加,电导率、介电损耗增幅较小。高电场条件下,SiO、AlO对聚酰亚胺分子链起到保护作用,防止其分解形成氨基、羟基等物质,PI/SiO、PI/AlO复合薄膜电晕老化寿命和交流击穿场强明显提高。相同组分下,PI/AlO的电晕老化寿命高于PI/SiO,PI/AlO 20%电晕老化寿命约为纯PI的25倍。随着SiO和AlO组分增加,PI/SiO、PI/AlO复合薄膜热稳定性和导热性能明显提升,相同组分下,PI/AlO的热分解温度和导热系数均高于PI/SiO。二维纳米BN为不规则片层结构,平面尺寸约为100-250 nm,厚度约为7 nm。在聚酰亚胺中通过多层铺膜、机械应力、电场诱导和加热固化,对BN进行诱导取向,低组分条件下,BN分散均匀并实现水平取向。随着BN组分增加,PI/BN相对介电常数先增加后减小,电导率、介电损耗增幅较小。高电场条件下,BN存在片层阻挡空穴载流子效应,PI/BN电晕老化寿命和交流击穿场强明显提升。随着BN组分进一步增加,BN分散性较差,电晕老化寿命和交流击穿场强迅速减小。PI/BN+AlO复合薄膜中,二维纳米BN水平取向,零维纳米AlO自主围绕在BN周围,有效填补在BN之间的聚酰亚胺中,形成AlO自主围绕BN和BN+AlO均匀分布的多分散体系。随着BN+AlO组分增加,PI/BN+AlO相对介电常数迅速增加,电导率、介电损耗增幅较小,热稳定性和导热性能明显提升。BN+AlO组分为15%时,电晕老化寿命和交流击穿场强分别增加为纯PI的28倍、1.5倍;BN+AlO组分为20%时,电晕老化寿命和交流击穿场强均有所下降。本文从微观角度进行表面电位、空间电荷,热激电流、电导电流分析测试,结合复合薄膜微结构和电学性能、热学性能测试结果,揭示复合薄膜耐电晕老化机理。结果表明,AlO、BN、BN+AlO相对介电常数较高,表面电位较低,其附近电场线较密集,载流子主要到达AlO、BN、BN+AlO及界面区域;BN阻挡空穴载流子向内部输运,AlO与聚酰亚胺形成界面层,产生更多较深陷阱能级,成为载流子输运和空间电荷复合通道;AlO、BN的引入限制聚酰亚胺取向极化,在保持绝缘性能和较低介电损耗的同时,提高了电导率和电场老化阈值,防止空间电荷大量积累,同时复合薄膜具有更好的导热性能以及热老化性能,耐电晕老化性能明显提升。在PI/BN+AlO中,BN、AlO发挥协同作用,其中BN阻挡空穴载流子,抵御高能载流子轰击聚酰亚胺;AlO有效防止BN团聚,与BN形成多分散体系,利于输运载流子、复合空间电荷,具备优异的热稳定性,进一步提高了聚酰亚胺电晕老化寿命。

关键词： 钙钛矿太阳能电池   同步辐射掠入射X射线衍射   结晶相纯度   界面工程   成膜与降解机理  

摘要： 当前,人类面临着能源和环境两个方面非常严峻的问题,为了实现可持续发展,开发清洁的可再生能源迫在眉睫。因此,近些年各国政府与研究机构都把目光聚焦于绿色环保可再生能源之一的太阳能的开发和利用。为了实现直接的高效光电转换,各种太阳能电池如商业化单晶硅/多晶硅太阳能电池、CdTe和Cu(In,Ga)Se(CIGS)基新型太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池以及有机薄膜太阳能电池得到长足的发展,然而这些光伏器件在产业化发展方面各有其不足之处。作为一种新的成员,钙钛矿太阳能电池在近十年内在效率和性能方面有了突破性进展,其光电转换效率已经超过24%,使其具有十分诱人的商业化前景。然而,要实现其市场化应用还面临许多亟待解决的问题,如材料对热、空气和水的耐受性差导致器件暴露大气后性能很快降低等。特别是钙钛矿太阳能电池的低温溶液法制备作为其走向实际应用的重要优势,尽管制备工艺发展迅速,但薄膜质量难以控制、缺陷态密度高以及器件迟滞效应等一系列问题仍然有待解决,很大程度上限制了其产业化。众所周知,材料的微结构是决定材料性质以及采用材料所制备的器件性能最关键的因素,钙钛矿薄膜以及其器件所面临的多种问题以及进一步发展和应用无疑都离不开针对钙钛矿薄膜微结构的深入研究。有幸的是,同步辐射的X射线掠入射衍射技术已经成为全面观测薄膜微结构强大表征工具,而且具有原位实时的表征能力。得益于上海光源的建成,本课题得以依托上海光源衍射线站,大量利用基于同步辐射的X射线掠入射衍射技术,发展了适用于功能薄膜的湿度、温度和气氛及外载力拉伸等多种可控环境的同步辐射原位表征装置,解决了钙钛矿薄膜和器件微结构原位表征的难题。本论文聚焦钙钛矿薄膜微结构,开展了钙钛矿薄膜制备工艺优化、界面钝化处理、生长界面调控、湿度环境影响等系列工作,研究不同过程导致的薄膜微结构变化,甚至直接原位观测一些过程中的微结构演化,在微观尺度深入探讨微结构形成和演化机制,并结合对薄膜的常规表征以及基于薄膜制备的器件性能测试,进一步深入研究了薄膜微结构与薄膜性质以及制备的光伏器件性能的关联,最终根据研究结果指导实现了高效钙钛矿太阳能器件的制备,部分器件效率已达国际先进水平。本论文主要研究内容和结论如下:1)不同退火工艺下钙钛矿结晶相纯度与器件性能和迟滞的关联,本节通过同步辐射掠入射X射线衍射(GIXRD)研究了不同退火工艺制备的钙钛矿薄膜的结晶相纯度。我们发现,被广泛使用的快速热退火(RTA)制备的钙钛矿薄膜(称为r-钙钛矿),其钙钛矿结晶在薄膜表面存在明显双晶相,即父相和子相。特别是,薄膜内部主要由父相组成,子相则主要存在薄膜表面并随着探测深度的增加逐渐减少,这可能是造成平面钙钛矿太阳能电池迟滞效应的关键因素之一。针对这一问题,我们通过引入简单的梯度热退火(GTA)工艺,显著改善了钙钛矿薄膜(称为g-钙钛矿)的结晶相纯度,成功制备出无针孔且均匀分布的钙钛矿结构。通过器件性能测试发现,无论采取何种器件结构(正置型和倒置型),采用GTA工艺制备的平面异质结平面钙钛矿太阳能电池表现出可忽略不计的滞后现象,且光电转换效率明显提升。我们的结果表明,不同工艺导致的钙钛矿薄膜的结晶相纯度(尤其是在薄膜表面区域)在决定迟滞效应和器件性能方面起着至关重要的作用。2)HI钝化钙钛矿薄膜表面缺陷工程及同步辐射原位XRD研究:钙钛矿薄膜的质量是决定钙钛矿太阳能电池光伏效率和环境稳定性的最重要因素之一。本节研究发现,常用的采用反溶剂(如氯苯CB)洗涤后的CHNHPbI钙钛矿薄膜在表面上远非完美,特别是其结晶相纯度比较低,即薄膜表面存在着复杂的多相,并伴随着许多缺陷和显著的化学元素不均一性。因此,我们报道了一种新型的反溶剂洗涤处理,即简单地在反溶剂氯苯(CB)中添加适量氢碘酸(HI),可以极大地钝化CHNHPbI薄膜表面缺陷,显著提高薄膜表面的结晶相纯度和化学均匀性,并且基于同步辐射原位实验发现薄膜在湿度和外载拉伸下均具有优异的结构稳定性。基于这种高质量薄膜制备的CHNHPbI基平面钙钛矿太阳能电池,其最佳光电转换效率达到19.94%,并且在湿度下明显性能更加稳定。此外,在PET/ITO基板上制造的柔性平面钙钛矿太阳能电池则最佳光电转换效率为17.32%,在外载应力下显示出更好的性能稳定性。因此,本研究不仅可以更深入地理解通过平衡卤素离子实现钙钛矿薄膜表面缺陷的钝化,而且还提供了一种实用且有效的制备工艺,可广泛用于制备高质量的钙钛矿薄膜,用于环境稳定的高性能器件。3)钙钛矿薄膜生长界面调控:钙钛矿太阳能电池在低温平面钙钛矿太阳能电池中的性能和稳定性降低主要来至钙钛矿薄膜与其不完美的生长界面处发生的电荷复合,为此本节通过修饰制备器件中的电荷传输层,调控改进电荷传输层与钙钛矿层的界面形貌和电子结构,并利用基于同步辐射的X射线衍射

关键词： 装甲板   装甲板  

ISBN: (纸本)9787121353307

摘要： 本书研究了钢弹、钨合金穿甲弹在不同冲击速度下冲击不同材质、不同厚度的靶板, 分析在冲击条件改变时, 靶板材料的微观结构变化, 并对材料的破坏机制、破坏过程进行了分析。本书从材料学角度研究了绝热剪切带的分类及形成机理, 提出了位错塞积崩塌的绝热剪切形成机理; 研究了连续梯度材料中绝热剪切特性, 提出了剪切带孕育区和发散的观点。本书适用于关注材料研究工作的科研人员、军工企业研发人员, 以及军工院校材料专业师生。

关键词： 水泥基材料   微结构   非接触式测试   电阻率   氯离子扩散系数  

摘要： 水泥基材料的微结构参数是影响钢筋混凝土结构耐久性最重要的参数,与之相关的氯离子侵蚀问题则是引起钢筋锈蚀的主要原因。传统方法对于水泥基材料微结构研究方法具有成本高、试件预处理麻烦、对微结构损伤大等缺点。水泥基材料的导电性可归属于两个方面:一方面是孔溶液中自由离子的导电性,这取决于离子的浓度、温度、以及离子类型;另一方面是固体相的导电性,如骨料、未水化水泥颗粒以及水化产物等。由于固体相的导电性一般远小于孔溶液导电性,而水泥基材料微结构的连通性也决定着孔溶液的连通性,因此对于饱和的水泥基材料,其宏观性能导电性可以很好地作为一种间接方法用来描述其微观结构的连通性。但是传统电阻率测定方法由于金属电极的存在,会产生极化反应以及接触不良现象,无法准确测定电阻率。本文在香港科技大学发明的非接触式电阻率测定仪基础上进行了改进,提出一种用于测定硬化后水泥基材料电阻率的测定仪及测定方法,并进一步地提出一种非接触式氯离子扩散系数测定方法,并进行了压汞法和低场核磁共振法测定水泥砂浆和净浆的微结构。本文主要研究内容如下:1.开发了一套硬化后水泥基材料非接触式电阻率测定仪及测定方法,利用改进后的非接触式电阻率测定方法测试了不同配合比的砂浆试件电阻率,并利用压汞法测试了对应试件对应龄期的微结构,并利用波纹管束模型基于退汞残余参数计算了不同试件的孔隙曲折度。针对传统的多项唯象模型、阿尔奇模型、有效介质传输模型描述微结构和电阻率之间关系的不足之处,将孔隙曲折度引入这些模型中,解释了模型中参数的物理意义并进行了验证。2.基于新型非接触式电阻率测定仪,提出了水泥基材料氯离子扩散系数非接触式测定方法,并测定了不同配合比水泥砂浆和水泥净浆在不同龄期的氯离子扩散系数,并通过快速氯离子迁移法对测定结果进行了验证并分析了结果误差的原因。此外,为了了解孔结构参数对于氯离子扩散系数的影响,通过低场核磁共振法测试了对应试件对应龄期的微结构参数,并根据试验结果建立了通过低场核磁共振得到的孔结构参数与氯离子扩散系数之间的关系。3.对不同微结构测试的试件预处理方法进行了总结。对于压汞法中“墨水瓶”效应进行了阐述。对于低场核磁共振法,分析了不同表面弛豫率的确定方法。对于本文的微结构测试结果,对比了压汞法和低场核磁共振法的结果,阐明了不同试验结果误差产生的原因,研究了不同试验条件对于微结构测试结果的影响机理。