从少子(少数载流子)的能量出发,着重讨论了晶格能和交换能的相对重要性,研究了外界条件对少子的行为及对材料性能,特别是导电性能的影响,阐明了功能材料中少子相交的机理

从力学的观点出发,将高强钢焊接热影响区粗晶区中硬化组织MA组元视作局部硬化区(LHZ).采用二维有限元数值方法分析了LHZ周围的应力应变分布.结果表明:LHZ存在时,LHZ内部应力升高,LHZ与基体产生变形差.这意味着LHZ内部或LHZ与基体界面容易引发裂纹.最后通过对TMCP钢焊接热影响区微观裂纹的实验观察,验证了本文提出的断裂模型

比较了超高梯度定向凝固法(ZMLMC法)和普通定向凝固法(HRS法)对DZ22合金的高温力学性能和组织的影响.结果表明:ZMLMC法大幅度地提高了合金的高温力学性能,980℃,220MPa条件下的高温持久寿命由72h提高到168h;一次、二次枝晶臂间距λ1和λ2分别由150μm和50μm.左右减小到68μm和16μm左右;元素的枝晶偏析得到抑制;合金显微组织的组成相γ′,(γ+γ′)共晶,MC型碳化物的形态、大小和分布均发生了明显的变化;断口形貌,HRS法为粗大的方形或近似圆形的韧窝,而ZMLMC法刚为大量细小分布均匀的圆形韧窝

用动态拉伸法研究了三种金属材料塑性随应变率的变化而变化的情况,应变率范围为10-4～103s-1.研究发现,随着应变率的升高,三种金属的塑性都有不同程度的提高,其中30CrMnsiNi2A淬火态在0.5mm·min-1加载速率时延伸率仅为7%,而在40ms-1时为14.5%,提高了一倍多,表现出典型的高应变率增塑现象。微观实验及分析表明,高应变率增塑现象的机理和高应变率导致的温度升高,变形孪晶和形变诱发相变被抑制有关.

研究了高纯Ti单晶在SEM中循环变形及多晶在拉-压对称疲劳和反复弯曲疲劳时与孪晶相关的疲劳裂纹萌生.发现除孪晶界外,循环孪晶带内孪晶与孪晶的碰撞、孪晶内部沿特定晶面以及孪晶撞击晶界也诱发了疲劳裂纹

分别研究了具有两种界面结构的In和Pb纳米镶嵌颗粒(Al基体)的熔化行为,发现与Al基体具有附生取向关系的In和Pb纳米颗粒的熔点升高,而与Al基体随机取向的In和Pb纳米颗粒的熔点则降低,说明界面结构决定了纳米颗粒熔点的升降

使用HREM及STM技术检测了纳米Si薄膜的微结构纳米Si薄膜由大量的细微Si晶粒以及大量的晶粒间界面区组成.这一特殊的结构造成纳米Si薄膜具有较大的压阻效应及较高氢含量.本文分析讨论了薄膜微结构对其压阻效应的作用,并认为纳米Si薄膜材料将是一种理想的传感器材料

研究了[NZP]材料的零膨胀性能,并尝试对零膨胀的[NZP]陶资作了设计,从晶体结构、原子复合、各向异性、显微结构和复合材料等方面提出了设计思路

利用TiH2,Si和B4C之间的化学反应制备TiB2-SiC复相陶瓷,研究了反应时物相生成机理及添加Ni对材料力学性能的影响.采用SEM观察复相陶瓷的显微结构及裂纹扩展过程,用XRD法测定了复相陶瓷内的残余应力,探讨了复相陶瓷的增韧机理同时,残余应力测试结果表明,精磨会给材料表面带来一定的机械加工应力,但随方向而异,并对残余应力的测定造成影响

通过对不同密度的Y—TZP(钇稳定四方相氧化锆多晶体)材料的力学性能(强度、韧性及硬度)和断裂时相变性能的研究,发现材料的相对密度不仅直接影响其力学性能,而且影响断裂时断口四方相向单斜相的相变量材料密度越高,相交量越大,材料密度和断裂时断口相交量共同决定了材料的力学性能

通过铌铁矿预合成法制备Pb(Sc1/2Ta1/2)O3(PST)陶瓷,经适当的热处理获得了钙钛矿化合物B位离子的高有序和高无序试样PST陶瓷的介电性质研究结果表明,高有序试样(S=0.77)的居里温度为29℃,并具有较低的介电常(εmax=4050,1kHz),表现出普通铁电体性质特征而高无序试样(S=0)具有很高的介电常数(εmax=10100,1kHz),并表现出明显的弥散性相转变(DPT)和Tm的频率色散行为,即高介电常数的弛豫铁电体性质。文中还利用XRD,SEM,TEM,HREM等对高有序和高无序试样的微结构进行了研究,并分析了其介电性质与结构的相关性

将CdS蒸镀于电致发光器件中,测量这些器件的电学和光学特性,发现CdS层可以提供较多的电子但是,样品ITO/SiO/SiO2/ZnS:X/CdS/SiO2/SiO/Al(X=Mn2+,Sm3+的亮度明显低于不含CdS的样品,说明这些电子在向ZnS层输运的过程中能量有所降低在样品ITO/SiO/SiO2/ZnS:X/SiO2/CdS/Al中,CdS产生的电子经过SiO加速而获得了较高的能量,提高了TFEL器件发光亮度这一样品的亮度比上述含CdS的样品的亮度高2.5个数量级,且其阈值电压较低,亮度-电压特性好.在这一样品达到饱和的电压下,含CdS的样品才刚刚起亮,这说明该样品的发光主要是CdS提供的电子对发光的贡献。

以电熔莫来石为原料制备的ZrO2增韧莫来石陶在在高温下力学性能不像莫来石那样随温度升高反而呈现有所增长的趋势.研究发现这一变化与原料中含有的K,Na等有害杂质有关.本文主要研究以稀土氧化物(La2O3)做添加剂来抑制或消除该陶瓷玻璃相中存在的有害杂质的作用,从而改善ZTM陶瓷的力学性能,并探讨La2O3对ZTM陶瓷晶界改性的作用机制.

报道了一种制备Sn—SnOx湿敏薄膜的新工艺(VETO).首先在1mPa的真空下蒸发纯金属Sn质量分数999mg·g-1,衬底(Al2O3陶瓷基片)温度控制在150～250℃;蒸发的Sn膜在空气中缓慢氧化,即可获得湿度敏感的Sn—SnOx薄膜.利用XRD和SEM分析了膜的晶体结构和表面形貌环境湿度RH从11%变到97%肘,膜阻抗变化约三个量级,膜电导是电子电导和离子电导的混合.在低温区电子电导是主要的,在高温区离子电导占优势.

用X射线衍射法研究了Pb[(Zn1/3Nb2/3)(Sn1/3Nb2/3)](ZrTi)O3体系压电陶瓷的结构.探讨了微量元素掺杂对材料晶胞参数的影响,以及电极化前后的状况结果表明:样品均为四方相钙钛矿型结构;掺杂微量元素后晶胞参数略有变化;极化使角区发生90°旋转,微应变增加,表现为晶胞中晶面的峰强反转

研究了La-Y—Si3N4陶瓷的高温力学性能、氧化行为和抗热震性.结果表明,晶界玻璃相对高温性能有重要影响,在室温～1350℃的范围内,随温度升高,Si3N4的抗弯强度降低,断裂韧性增加;在1300～1350℃的温度范围内,Si3N4的氧化符合抛物线规律,氧化过程主要由晶界处添加剂离子和杂质离子的扩散过程控制,由于热应力导致裂纹的产生和扩展,使得热震后材料的性能降低

采用两种含有羧基官能团的共聚物作为增容剂,通过反应挤出法制备了尼龙6/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)共混合金;并对合金的力学性能和亚微形态进行了研究.结果表明,通过挤出过程中增容剂的羧基官能团与尼龙6反应,可提高尼龙6与EVA的界面粘结性,从而使合金获得较高的缺口冲击强度,同时合金的断裂伸长率也显著提高SEM研究显示,EVA与尼龙6的相容性较差,基体中EVA粒子直径约为1.5——2.0μm;而添加增容剂后,可以提高EVA在基体中的分散性,并使分散相粒子的直径显著减小

探索了高摩擦学性能碳/碳(C/C)复合材料的制备途径,设计出了高摩擦学性能C/C材料的组织模型,并按模型制备出厂在碳纤维上分布着球状沉积碳组织的C/C材料实验表明:这种C/C材料具有良好的摩擦磨损性能,刹车力矩和速度的关系曲线平稳,初始力矩峰值小,摩擦系数适中;磨损率小、摩擦面光滑;试样无分层、碎裂、掉块等失效情况

把贝壳珍珠层的韧化机制和结构机理应用于陶瓷基复合材料的仿生设计中,制备出Al2O3/环氧树脂及Al2O3/芳纶纤维增强环氧树脂叠层仿珍珠层复合材料三点弯曲试验表明、与单相Al2O3相比,Al2O3/环氧树脂复合材料的断裂功提高25%,而Al2O3/芳纶纤维增强环氧树脂的断裂功提高80倍Al2O3/环氧树脂复合材料的断裂形貌与珍珠层相似,裂缝曲折扩展;而Al2O3/芳纶纤维增强环氧树脂复合材料除具有主裂缝曲折扩展特征外.Al2O3层还发生多裂缝断裂本试验中的材料结构设计思想为陶瓷的韧化提供了一条新途径

根据生物体损伤愈合的原理,设计了具有自修复行为的智能材料模型分别以环氧树脂和水泥为基体,制作了具有自修复功能的智能材料样品,损伤试验表明,材料具有良好的自动修复能力.

研究了束簇纤维预制型中纤维束内原丝自然分布、框架涂层结构和颗粒混杂三种初始构形对液相浸渗效果及微观组织的作用实验发现:纤维自然排布时浸渗缺陷的存在是必然的,浸渗压力的提高只能减小而不能完全消除该缺陷;采用框架结构涂层首先填充预制型中细小尖角空隙后,可在较低的压力下实现完全浸渗;颗粒与纤维的混杂使纤维相互分离,消除了细小空隙而使纤维束内完整充填;与框架结构相比,混杂后浸渗形成的复合材料中纤维相互分离而且分布均匀

尝试将微波技术用于复合材料的制造,并检验了微波处理后材料的宏微观特征、弹性模量和弯曲强度.试料为长玻璃纤维强化的树脂基单向复合材料纤维的体积分数为56%微波处理的工艺为:p1kw,持续3min,未施加压力.显微观察发现,处理后的材料中存在富基体的层.基体中有极少数的气泡,用超声波技术和弯曲实验测出了材料的弹性模量和弯曲强度,研究结果表明,微波处理速度快,且处理后的力学性能较好