土壤干旱对小麦茎秆贮藏物质积累与再转运的影响

在防雨池栽条件下,以小麦旱地品种长武134(抗旱性强)和水地品种(抗旱性弱)为试材,研究干旱对不同抗旱性小麦茎秆及其组成节间花后干物质积累、转运及其对籽粒产量贡献率的影响。结果表明,干旱降低了主茎及其各组成节间干物质的积累量、主茎穗粒重积累量及其灌浆中后期的积累速率,长武134(除其它茎)降低幅度均小于陕253;干旱条件下茎秆贮藏物质的转运并未对籽粒产量产生补偿效应,干旱降低主茎穗粒重积累量与其它茎贮藏物质转运量和转运率较低有密切关系;抗旱性强的小麦品种其它茎的转运量、转运率降低幅度均大于抗旱性弱的小麦品种,从而导致其主茎贮藏物质转运对籽粒产量的贡献率显著降低。

含钇的耐热稀土镁合金的结构和性能研究

耐热、高强和抗高温蠕变的稀土镁合金是镁合金研究与开发的重要研究课题之一。本论文主要集中于对Y和其它稀土元素复合加入镁后的镁合金结构和性能的研究。探讨了Y与其它重稀土元素如Gd、Ho复合加入镁后的镁合金的时效硬化行为和结构性能，也研究了Y与混合轻稀土金属如富铈、富镧复合加入镁后对镁合金性能的影响。还对新型Mg-Y压铸镁合金的开发为目标，探讨了这一新型合金开发的可行性。具体结果如下： 1. 研究了Y加入到Mg-10Gd-0.4Zr合金中对合金的时效硬化和性能的影响规律和Mg-10Gd-6Y-0.4Zr合金在225℃和250℃时效210h内的沉淀析出相的转变以及合金的时效硬化行为。随着Y含量的增加，合金的时效硬化反应显著增强，合金的高温拉伸强度随Y含量的增加而线性增强，其原因是合金中的β'相有好的热稳定性。 2. 研究了Y和Ho元素复合加入镁后镁合金的时效硬化反应和组织性能。研究发现，在250℃时效时，当Y和Ho元素复合加入镁后，合金固溶体的时效分解速度加快，促进了合金的时效硬化，并且，随着Y含量的增加，合金的时效硬化反应增强，力学性能也相应提高。β-Mg24Y(Ho)5和（或）β'相对合金的时效硬化起了主要的作用，而且，位错密度增加也是合金性能提高的重要原因。 3. 探讨了Y和混合轻稀土富铈（和富镧）复合加入镁后对镁合金的性能影响。富铈和富镧在镁中低的固溶度导致单独加入镁后的时效硬化反应很弱，当Y和混合轻稀土富铈（和富镧）复合加入后，合金的时效硬化反应明显增强，并随着Y含量的增加，时效硬化的反应也相应增强。富铈和富镧对Mg-Y合金固溶体的时效分解有明显的促进作用。除了基体中的沉淀强化外，仍然停留在晶界上的Mg12RE稀土相对合金的晶界也有明显的强化作用。 4. 研究开发了具有良好的力学性能和高温抗蠕变性能、低含量Y、Gd的稀土镁合金，实验结果表明该合金是一种有良好应用前景的压铸镁合金。

热可交联聚酰亚胺/高性能热塑性树脂共混体系的研究

1．热可交联聚酰亚胺／高性能热塑性树脂共混体系的研究聚苯硫醚［Poly（phenylene sulfide），PPS］是由刚性结构的苯环和柔性的硫醚连接起来，交替排列构成的线性高分子化合物，具有高的热稳定性、良好的耐化学药品性、优良的电绝缘性、耐老化性和阻燃性等综合性能优异的高性能树脂。聚醚矾〔Poly（ether sulfone），PES］是一种非结晶性的热塑性工程塑料一，具有优异的热稳定性、耐高温蠕变性及优异的物理机械性能。其高的玻璃化转变温度（Tg=225℃），使其可以在较高温度下作为结构材料使用。本论文研究了PPS/PES二元共混物的热性能和动态力学性能，并以热可控交联的低分子量多官能单体PMR-POI（聚醚酰亚胺）为界面增强剂，分别研究了POI与PPS、PES之间的接枝和／或交联反应，POI对PPS结晶行为的影响，POI对PES分子运动的影响和POI对PPS/PES共混体系的界面增强。主要结果如下：1．PPS/PES共混物相容性的特征在于选择性的部分相容，少量的非晶PPS分子可以扩散进入PES相区，相反的扩散过程则不会发生。2．PPS/PES共混物的热学性质和动态力学性能主要受连续相的控制。3．PPS相的性能主要受其结晶度的影响，因此能够改变其结晶度的因素均会改变PPS相的性质。4．光谱学和流变的证据表明，POI同PES，PPs共混过程中有接枝反应发生，分子链增长，分子量加大。这种接枝和／或交联反应的程度是热可控的。5．POI是PPS的增塑剂，成核剂和扩链剂，与POI共混使得PPS结晶速率增加，平衡熔点上升，表面折叠自由能降低。6；在PES/POI体系中Pol对PEs起到了增塑的作用，Tg降低，经高温热处理后Tg上升。因此，POI对PES性能的影响也是热可控的。7．PMR-POI能够在PPS/PES共混体系中有效地扩散并起到了降低分散相粒子的尺寸、增强界面的作用。它是该共混体系的有效界面增强剂。8．"高温退火既能够提高扩散速率也能够提高反应速率；二者相互竞争。2．马来酸配封端溉碳酸丙撑酯的研究二氧化碳与环氧丙烷交替共聚物（polypropylene careonate，PPC）是由二氧化碳活化并与环氧丙烷共聚而成的一类可完全生物降解的新型高分子材料，具有巨大的潜在应用价值。本论文讨论了马来酸配封端的聚碳酸丙撑酯（MA-PPC）和未封端的PPC的粘弹性、流变行为以及热降解和热分解行为，并得出如下结论：1．马来酸配封端抑制了PPC解拉链式的热分解和无规链断裂热降解，PPC的热稳定性和力学性能得到提高。2．PPC和MA-PPC在玻璃化转变温度有相似的自由体积分数，PPC的Tg比MA-PPC稍低。虽然PPC和MA-PPC玻璃化转变表观活化能E。和平均松弛时间T随温度升高单调降低，但PPC的分子运动对温度更敏感，而MA-PPC较稳定。马来酸配封端改变了PPC分子运动的特征及松弛行为，许多实验证据证明，这是由于封端后的PPC大分子链间的相互作用增强及分子链缠结密度增加。3．MA-PPC在70℃左右会发生脱水，实现大分子偶联反应并得到变温红外光谱、分子量成倍增加及线膨胀数据的有力支持。4．用零剪切粘度几。的方法测得PPC及MA－PPC加工过程中的热降解温度，它们分别为150℃和175℃，在此温度以上，η0降低速率的增加归因于大分子的主链断裂以及解拉链反应。5．测得了PPC的临界缠结分子量，它几乎是MA-PPC相应值（6613）的3倍。这表明马来酸配封端不仅改善了PPC的熔体弹性，而且也大大增强了PPC的缠结密度以及分子链间的相互作用。6．在本实验条件下在氮气和空气的气氛中，MA-PPC同PPC的热降解和热分解行为几乎一致，即在PPc的加土过程可以忽略氧气对其的影响。7．虽然MA-PPC的玻璃化温度在40℃左右，但在40℃-120℃的温度区间内，MA-PPC达不到粘流状态。8．没有剪切力时在120℃-150℃，30分钟内，MA-PPC几乎没有降解，在静态条件下，低于170℃时，MA-PPC的解拉链式降解是十分轻微的，当温度超过170℃，PPC降解相当严重。9．在热机械力存在的情况下，发生无规断链的机会增加，无规断链又会加速解拉链降解，因此实际加工中的加工窗口比静态下窄，MIA-PPC的加工窗口应为130℃-160℃。10．MA-PPC的热分解过程是一步完成的，热分解温度随升温速率的加快而提高，并计算出热分解的表观活化能为623.3KJ／mol。

耐热树脂的增强与增韧研究

耐热树脂或称特种工程塑料主要包括聚芳飒类、聚醚酮类、聚芳酷、液晶类、聚酞亚胺和聚苯硫醚等。长春应化所已获得有关聚芳醚酮（PEK-C），聚芳醚砜（PES-C）和聚酞亚胺（PEI）等特种工程塑料的专利12项。在特种工程塑料中，PEK-C，PES-C和PEI有着最高的机械强度（室温下的拉伸强度在100MPa以上）。PES-C和PEI的耐热等级最高（热变形温度分别为225℃和220-260℃）。PE工有极好的阻燃性（氧指数为47）和耐磨性。而PEK-C的加工性好、韧性高、耐磨损和抗电击穿等性质突出，其综合物性与英国ICI公司的聚醚醚酮（PEEK）相近，是良好的高性能复合材料基体树脂。具有优异综合物性的PEK-C、PES-C、PEI及其改性系列材料在机械、电子电气、军工、医疗及食品等许多领域有着广泛的应用前景。近年来，长春应化所在酞侧基聚芳醚酮和聚芳醚矾的结构一加工一物性关系及开发应用等方面作了大量的研究工作，主要涉及此两种聚合物的粘弹性、屈服行为、断裂行为、转变与松弛以及复合与共混等方面内容。这些研究工作表明，酞侧基聚芳醚酮和聚芳醚矾经过共混和复合改性能够具有更优异的使用性能，而且这些研究中的一些方法同样可以应用于其它耐热树脂的改性。高分子材料科学的发展趋势就是在更深层次上把握材料的结构特点及其与宏观物性间的相互关耽达到高分子分子设计和材料设计的目标，实现高性能化和高功能化使现有的高分子材料找到更广泛而合理的应用。工程塑料的高性能化是高分子材料科学近年来发展的一个主要方向。为满足航天航空、电子信息、汽车工业家用电器以及机械等多方面技术领域的需要，要求材料的机械性能、耐热性、耐腐蚀性和长期使用性等性能进一步提高。在现有工程塑料品种的基础上通过共混增韧、复合增强等改性方法使其成为高性能的结构材料，是高分子材料私｝学的前沿课题及重要任务。本文采用熔融加工的方法制备了PEK-C和PES-C耐热树脂的共混与复合材料，利用热分析、力学性能检测、微观形貌观察、加工性能检测等手段研究了共混物及复合材料的结构与性能。通过对PEK-C和PES-C的冲击断裂过程的研究，我们发现，两种材料在裂纹起始扩展时所能承受的最大应力值相同，但PES-C的裂纹引发（ti）和扩展（tp）所需时间仅是PEK-C的一半，此即PES-C的冲击强度（I）和断裂韧性（KIC）较低的原因。因此，如能延长裂纹引发和扩展的时间，也就是说如能扩大断裂过程区，抑制裂纹的早期形成就能达到增韧的目的。在PES-C的增韧研究方面，我们可以借鉴通用塑料的增韧方法，即在高聚物基体中，以适当的手段掺加第二相粒子，通过粒子的变形和引发基体在粒子周围产生剪切屈服或银纹化等作用机理，实现增韧目的。所不同的是，对PES-C类耐热树脂来说，实现增韧的同时应保持材料原有的高强度和高耐热性等优良险质。另一方面，由于耐热树脂的加工温度极高，适合于通用塑料的偶联剂等界面改性技术已不再适用于特种工程塑料。针对PES-C的增韧方法和机理的研究工作可归纳为以下三个方面：①刚性有机粒子（PPS，LCP等）增韧；②柔性有机粒子（UHMWPE）增韧；③刚性无机粒子（硅灰石）增韧。物理老化或结构松弛效应使得高聚物材料的结构和宏观物性随时间而发生变化。随时间的增长，PES-C和PES-C／PPS共混物的拉伸强度增加、冲击韧性减小，而且这种变化趋势表现出物理老化过程的自衰减特性。研究结果表明，PES-C／pps共棍物的结构松弛速率比PES-C慢。具有良好界面相互作用的PES一C／PPS共混物材料的强度和韧性始终高于PES-C纯组份聚合物。因此说，pES-C／PPS共混物不仅具有良好的短期性能，而且在高温下长期使用过程中，其力学性能将始终优于纯组份聚合物。我们研究了热固性聚酞亚胺预聚物（P01）增容聚芳醚酮／聚苯硫醚共混物的热学性能、力学性能、形态结构及加工性，对POI在聚芳醚酮／聚苯硫醚共混物中所起的增容作用机理进行了初步探讨。实验发现，PEK-C／PPS共混物在保持PEK一C原有的高强度和高模量的同时，加工流动性和韧性得到一定程度的改善。PEK-C／ppS／Pm三元共混物中，少量的POI能够控制PPS分散相的相区尺寸，防止分散相粒子的自凝聚，起到了增容剂的作用。热固性高聚物预聚体可用于增容热塑性高聚物共混体系，这种增容方法有其特殊性和新颖性，增容后的聚芳醚酮／聚苯硫醚共棍物的力学性能得以改善。利用纤维可以作为结晶性高聚物的异相成核剂的特性，将合适的结晶性高聚物与非晶高聚物共混，可以在在一定程度上改善非晶高聚物与纤维间的界面粘结，提高纤维增强效率。这种方法对PEK-C类耐热树脂尤为重要。通过与即S共混，玻纤增强PEK-C复合材料中纤维与基体间的界面粘结以及纤维的长径比明显增加，因而复合材料的强度和模量显著提高，而且加工流动性也得到一定程度的改善。从考虑综合物性的角度出发，利用结晶性高聚物改善纤维与非晶树脂基体间的界面粘结时，结晶性高聚物的用量存在一个最佳值。与PEEK／GF复合材料相比，PEK-C／PPS／GF复合材料在加工能耗、价格等方面存在很大优势，可以预期这一高性能复合材料可应用于制造高强度、高耐热、耐腐蚀、耐磨损、耐疲劳的往复运动部件、振动或转动等机械零部件。

合成甲醇铜系催化剂硫中毒机理与该催化剂上CO、H_2吸附机理的研究

合成甲醇铜系催化剂是广泛用于工业反应的高活性催化剂。但对含硫气体十分敏感，易硫中毒。本论文通过常压、220 ℃反应温度下硫中毒对催化活性、反应物吸附性质、催化剂表面组成与体相结构、孔分布的影响探讨了铜系催化剂硫中毒机理。同时通过考察CO、H_2在米中毒铜系催化剂上咐附、脱附、程脱及竞争吸附的性质，探讨了CO、H_2吸附机理。得到以下结果。常压下，铜系催化剂遇含硫气体引起不可逆中毒。当硫浓度较低时，H_2S占据了铜活性中心，使CO不能在该吸附中心吸附，造成失活。由于H_2S吸附引起催化剂表面铜晶相冲长也是失活的直接原因。中毒时，硫并非均匀吸附，而主要是吸附在50～80A孔内。H_2S浓度较高时，硫与催化剂反应形成硫化物是失活的主要原因。H_2在铜系催化剂上的吸附当吸附温度为225 ℃时可分为两部分，可逆吸附与不可逆吸附。可逆吸附中心属铜吸附中心，不可逆吸附中心是H_2与部分吸附的CO共同的竞争的咐附中心。CO在该温度下的可逆吸附发生在催化剂铜活性表面上。

烙铁头(TRI MERESURUS MUCROSQUAMATUS)蛇毒中精氨酸酯酶的研究

采用DEAE－sephadex A-50、Sephadex G-100、CM-sepharose cl-6B三步柱层析，从烙铁头(T. mucrosquamatus)蛇毒中纯化得到的精氨酸酯酶在聚丙烯酰胺凝胶电泳(pH 8.3)和SDS－聚丙烯酰胺凝胼电泳中均呈现单一的蛋白带。其分子量为29000，等电点pI为5.2；由225个氨基酸残基组成，其中Gly,Asp和Glu的含量较高。它是一个糖蛋白，含有0.5%的中性已糖和0.75%的唾液酸，对热及酸碱变化较稳定。在280nm波长处有典型的蛋白质吸收峰，此时的消光数E0.1%/1cm为1.332。该酶具有较强的精氨酸酯酶活性和纤维蛋白原溶解活性，无出血活性、酪蛋白水解活性以及粗毒中含有的其它酶活性。从烙铁头(T. mucrosquamatus)蛇毒中纯化的具纤维蛋白原溶解活性的精氨酸酯酶（MFAE）是一丝氨酸蛋白酶，其活性可被PMSF抑制而不受EDTA的影响。MFAE酶促反应的最适pH为8.4，最适温度55 ℃; pH7.6、37 ℃时水解BAEER的米氏常数K_m为20 * 10~(-3)M。该酶能降解纯化人纤维蛋白原的Bβ链以及纯化牛纤维蛋白原的Aα和Bβ链，并有一定的纤维蛋白溶解活性。它能明显延长兔血浆的凝血酶时间和复钙时间。纯化的MFAE无出血活性、凝血酶样活性及血小板聚集活性，对ADP、AA、TMVA、Melittin等诱导的血小板聚集也无抑制或解聚作用。本文还测定了它对凝血酶及胞浆毒特异性合成三肽底物的水解活性。

MANY-BEAM SIMULATIONS AND OBSERVATIONS OF LARGE-ANGLE CONVERGENT-BEAM ELECTRON-DIFFRACTION IMAGING OF CRYSTAL DEFECTS

Many-beam dynamical simulations and observations have been made for large-angle convergent-beam electron diffraction (LACBED) imaging of crystal defects, such as stacking faults and dislocations. The simulations are based on a general matrix formulation of dynamical electron diffraction theory by Peng and Whelan, and the results are compared with experimental LACBED images of stacking faults and dislocations of Si angle crystals. Excellent agreement is achieved.

Analysis of directional emission in square resonator lasers with an output waveguide

Square microcavity laser with an output waveguide is proposed and analyzed by the finite-difference time-domain (FDTD) technique. For a square resonator with refractive index of 3.2, side length of 4 microns, and output waveguide of 0.4-micron width, we have got the quality factors (Q factors) of 6.7×10~2 and 7.3×10~3 for the fundamental and first-order transverse magnetic (TM) mode near the wavelength of 1.5 microns, respectively. The simulated intensity distribution for the first-order TM mode shows that the coupling efficiency in the waveguide reaches 53%. The numerical simulation shows that the first-order transverse modes have fairly high Q factor and high coupling efficiency to the output waveguide. Therefore the square resonator with an output waveguide is a promising candidate to realize single-mode directional emission microcavity lasers.