将18Cr10NiNb耐热钢在650℃进行10,000h的时效试验,用扫描电镜和透射电镜分析了18Cr10NiNb奥氏体耐热钢的组织, 通过热力学计算研究了500--1400℃碳、铌和氮含量的变化对平衡析出相的影响。结果表明: 在18Cr10NiNb钢的时效过程中在晶内析出了富Nb的MX相,在晶界析出了富Cr的M23C6相。根据热力学计算, 其平衡析出相为MX, M3C6和σ相。MX相和M23C6型碳化物的最高溶解温度分别约为1340℃和840℃。MX相的数量随C和Nb含量的提高而增加。σ相的数量随着C含量的提高而减少。添加0.2%的N元素后, MX相为含有N、Nb、Cr和少量C的复杂碳氮化物,且在其平衡组织中出现了Cr2N相。

分析测试H13钢表面镀铬层的表面形貌与结构、粗糙度、显微硬度、厚度、电化学阻抗及极化曲线, 研究了H13钢基体表面粗糙度Ra对其表面镀铬层结构与性能的影响。结果表明：电镀时间小于30 min时, 随着Ra$的增加, 镀铬层晶粒尺寸减小, 堆积趋于稀疏; 电镀30 min后, 不同Ra的镀铬层晶粒尺寸及分布基本相同; 电镀60 min后, 随着Ra的增加, 镀铬层晶粒的尺寸明显增大; 当Ra值小于0.504 μm时, (200)面为铬晶粒的优势生长面, 当Ra值为0.504 μm时, (211)面为铬晶粒的优势生长面; 随电镀时间的增加, 镀铬层的厚度和显微硬度逐渐增大；当电镀时间相同时, 随着Ra的减少, 镀铬层的厚度减少, 显微硬度增加, 镀铬层的耐蚀性逐渐提高。

用粉末冶金方法制备Ni--Cr基自润滑复合材料, 研究了固体润滑剂MoS2和石墨对复合材料的机械性能和摩擦学性能的影响。结果表明, 随着MoS2含量的增加, 复合材料的显微硬度明显降低; MoS2添加量从10%(质量分数, 下同)增加到15\%, 复合材料摩擦系数和磨损率的变化并不明显。随着石墨含量的增加, 复合材料的显微硬度呈逐渐降低的趋势, 在400℃和800℃的摩擦系数呈升高趋势, 石墨添加量为10\%时室温摩擦系数最小。同时添加5%MoS2和10%石墨时, 复合材料的摩擦系数保持在0.48--0.65, 石墨与MoS2之间存在着协同效应, 但是磨损率比添加单一润滑剂时高一个数量级。

用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析CVD增密和2300℃热处理炭/炭复合材料刹车片在模拟飞机正常刹车状况下的摩擦表面形貌和显微结构, 研究了摩擦膜结构对摩擦磨损性能的影响。结果表明: 在模拟飞机正常着陆的试验中, 在炭/炭复合材料的摩擦表面形成一层低织构热解炭的摩擦膜, 片层厚度约为1 μm。  

以正硅酸四乙酯为前驱体, 制备出粒径20--100 nm的二氧化硅溶胶。用提拉法在玻璃基片上制备出氧化硅基多孔减反射膜, 并研究了不同粒径的二氧化硅溶胶老化后溶胶胶粒的微观结构与相应的多孔氧化硅减反射膜微观孔结构的差异。 结果表明, 颗粒粒径约20 nm的硅溶胶在老化过程中易团聚成较大的二次颗粒, 形成结构疏松的氧化硅多孔减反射薄膜。镀有这种减反射膜的玻璃, 其峰值透过率在波长510 nm处达到99.2%。

研究了作为涂层粘结剂的Y溶胶转变为凝胶后在加热过程中发生的热分解和相变过程, 结果表明: 在115℃凝胶中大量有机溶剂和自由水逸出, 在180--280℃凝胶分子间发生缓慢的缩合反应并脱去结合水, 在380℃羧酸盐分解为碱式碳酸盐, 在440℃碳酸盐分解并析出Y2O3微晶, 在600℃Y凝胶分解完全并转化为α--Y2O3。

研究了紫外光、湿度和温度等环境条件对聚对亚苯基苯并二噁唑(PBO)纤维老化的影响, 并对PBO纤维在常规环境下的储存和使用寿命预测进行了初步分析。结果表明: 在PBO纤维的老化过程中, 紫外光照射造成纤维表皮的强烈破坏, 使其强度大幅降低; 水分子向纤维内部渗透, 使其加速老化和强度降低；温度的升高促进水分子向纤维内部渗透和活动。在避光和避水条件下, PBO纤维具有相当高的耐热氧老化性能。

对TA15钛合金电子束焊接试样充氢, 研究了氢对其显微组织形态和接头疲劳扩展寿命的影响。结果表明: 充氢含量低于0.105\%时, 氢以固溶态存在于合金中, 并未形成氢化物; 母材抗疲劳扩展的能力高于焊缝区; 随着充氢含量的增加, 接头的疲劳寿命大幅下降。其原因是, 微量氢的存在降低了TA15合金的韧性, 固溶氢提高了疲劳裂纹的扩展速率。 氢在边界处的聚集加速了焊接接头内裂纹沿马氏体束边界的扩展, 导致在断口形成了“团结构”这一特殊组织形态。

用脉冲电沉积技术制备Ni镀层, 研究了脉冲周期和糖精添加剂对其微观结构的影响。结果表明, 采用单向脉冲电沉积时, 增大脉冲周期可制备出生长取向更均匀、表面更平整且晶粒尺寸更小的纳米晶Ni镀层; 在镀液中加入糖精可降低镀层中的张应力, 从而避免镀层开裂, 且可明显细化镀层的晶粒尺寸; 采用正反脉冲电沉积时, 随着反向脉冲周期的增大, 镀层的晶粒先沿<200>方向择优生长, 而后转变为沿<111>、<200>和<220>三个方向较均匀生长,最后又重新沿<200>方向择优生长。

摘要：本文采用针状铁素体为主的X80管线钢，通过不同的热处理工艺得到X80管线钢多边形铁素体组织试样和板条马氏体组织试样。分别测试三种组织试样在饱和H2S环境中的氢致裂纹（HIC）敏感性及氢渗透行为。结果表明：不同组织X80钢的HIC敏感性大小次序为：水淬处理的板条马氏体组织试样>空冷处理的多边形铁素体组织试样>原始针状铁素体组织试样；氢在材料中的捕获效率是影响材料HIC敏感性的主要因素之一，渗氢通量J∞ 、氢扩散系数Deff越低，氢捕获效率越高，管线钢氢致裂纹敏感性越大。

制备Mg--3Sn--Mn合金型材, 研究了连续流变成形工艺条件对制品组织的影响机理。结果表明: 当轧辊转速一定而合金浇注温度在690--750℃变化时, 随着浇注温度的降低, 结晶前沿的成分过冷度增大, 合金中心固相率增加, 从而使制品边部柱状晶区增大, 中心等轴晶区减小, 等轴晶区的晶粒平均直径减小。当合金浇注温度一定, 二轧辊转速在0.052--0.087 m · s ^-1变化时, 随着轧辊转速的减小凝固界面趋于稳定, 合金在辊靴型腔中随剪切时间的增加制品边部柱状晶区减小, 中心等轴晶区增大。浇注温度为690℃、轧辊转速为0.052 m · s^-1时制备的断面为5 mm x 50 mm的镁合金型材,其表面质量和组织良好, 制品晶粒平均直径为27 μm。

用化学沉积法制备银基IPMC(Ag-IPMC), 用扫描电镜和能谱分析仪研究其表面形貌和表面电极化学成分。 结果表明, Ag在离子交换膜内部和外表面的沉积效果良好; 对Ag-IPMC试件的直流驱动、不同状态下的含水特性以及拉力输出的测试结果表明, 低电压(小于1.6 V)刺激可使Ag--IPMC试件产生大变形, 其输出拉力可达自重的89倍。各项性能与激励电压的关系表明, Ag--IPMC的最佳直流激励电压为0.6--1.2 V。

采用熔融玻璃净化和循环过热相结合的方法, 研究了Fe--Co合金在深过冷快速凝固中的亚稳相。结果表明, 当熔体的过冷度达到某一临界数值(?Tcrit)时, 亚稳相(b.c.c)在竞争形核中优先形核生长, 并在随后的冷却过程中保留在凝固组织中。在γ单相区内等温退火3 h后, 亚稳相完全转变为稳定相；在过冷Fe--Co合金的凝固组织中亚稳相是“竞争形核--重熔--γ相外延生长--不完全固态相变”的产物。

以钼酸铵、硝酸钡和三氧化二铕为原料, 通过化学沉淀法制备稀土掺杂的发红光材料BaMoO4:Eu3+, 并用X射线衍射和激发发射光谱对粉体的结构和发光性能进行了表征。结果表明, 获得最强发光BaMoO4:Eu3+粉体的最佳合成条件是: 反应溶液的pH值为6、烧结温度为1000℃以及Eu3+掺杂量(mol分数)为8%。BaMoO4:Eu3+粉可被394 nm的紫外光和465 nm的可见光有效激发, 其发射光谱在616 nm处发光强度最大, 是以电偶极跃迁5D0→7F2为主导地位的红光发射。

用盐酸改性处理NaZSM--5得到HZSM--5分子筛载体, 再用溶胶--凝胶法在NaZSM--5和HZSM--5表面合成TiO2前驱体, 将其煅烧制备出TiO2/ZSM--5负载型光催化剂。分别用扫描电镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和BET氮吸附对光催化剂的表面形貌、晶相结构和比表面积进行表征, 研究了NaZSM--5分子筛盐酸改性对TiO2/ZSM--5光催化剂的影响。结果表明, 盐酸改性对NaZSM--5分子筛骨架结构的影响不大, 但是使其结晶度有所降低。负载后TiO2的晶粒尺寸明显减小, TiO2/ZSM--5光催化剂的比表面积比纯TiO2有较大增长。对NaZSM--5分子筛盐酸改性提高了TiO2/ZSM--5对甲基橙的吸附和光催化降解能力。重复使用四次后, TiO2/ZSM--5光催化剂的光催化降解率下降为初次使用时的82.4%。

以细菌纤维素(BC)为载体, 用溶胶－凝胶法原位生成稀土镧和铈元素(La, Ce)掺杂的二氧化钛复合膜, 以甲基橙为目标降解物, 考察了复合膜的光催化活性。结果表明: 稀土元素已引入TiO2/BC复合膜中; 掺杂TiO2的晶型为锐钛矿型; 掺杂稀土的TiO2/BC复合膜的光催化活性比未掺杂的有较大提高;铈掺杂的TiO2/BC复合膜的光催化性能优于镧掺杂的; Ce4+掺杂的最适浓度为2 mmol/L, 而La3+掺杂的最适浓度为5 mmol/L; 稀土掺杂的TiO2/BC复合膜对甲基橙溶液重复降解5次的降解率仍高于70%。

以Ar+SiH4作为反应气体, 用电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR--PECVD)方法制备微晶硅薄膜, 研究了微波功率对薄膜中H含量、薄膜的沉积速率、择优取向和结晶度的影响。结果表明, 在300℃制备低温微晶硅薄膜, 随着微波功率的增大, 薄膜的沉积速率先增大后减小, 微波功率为600 W时达到最大; 而结晶度和薄膜中的H含量则分别呈现单调增大和单调减少的趋势; 使用不同的微波功率, 薄膜的择优取向均为(111)方向。

用机械混合法制备含有不同质量分数铂的活性炭, 研究了压电材料PMN--PT产生的电荷对含铂活性炭氢气吸附性能的影响。结果表明, 在高压氢气条件下PMN--PT产生的电荷能增强铂和活性炭颗粒对氢气分子的吸附, 并加速氢气分子的解离和氢原子的扩散, 使含铂活性炭的储氢量明显提高。铂产生的氢溢流作用有效地提高了活性炭的氢气吸附量。在室温和8 MPa氢气压力条件下PMN--PT使活性炭(NAC)氢气吸附量产生的增长幅度为15%, 使含有质量分数0.83%、1%和1.25%铂的活性炭氢气吸附量增长的幅度分别为36.5%、39.3%和43.9%。

采用射频磁控溅射技术在Ti6Al4V基体上制备含氟羟基磷灰石(HAF)梯度复合涂层, 对涂层的氟含量、物相组成及形貌进行了表征, 并分析了梯度复合涂层在模拟人体条件下的生物活性和稳定性。结果表明: 复合涂层中的氟呈梯度分布, n(Ca)/n(P)随着涂层中氟含量的增加逐渐减小。HAF/YSZ(Y2O3稳定的ZrO2,简称YSZ)复合涂层在SBF环境下生成的新物质为碳酸类骨磷灰石, 氟促进磷灰石相的发育, 氟含量呈梯度分布能有效提高涂层的抗体液溶解能力和与基体间的结合性能; HAF/YSZ梯度复合涂层比无氟羟基磷灰石及氟含量单一的涂层具有更好的生物活性和稳定性。