通过微波辐射热致交联的方法增强改性三维壳聚糖棒材。结果表明, 辐射一定时间后发生的交联反应提高了壳聚糖溶液的旋转粘度; 继续增加辐射时间, 由于壳聚糖的热交联反应和热分解碳化同时并存, 壳聚糖溶液的旋转粘度反而下降了。交联和高温碳化对壳聚糖分子链产生化学和物理的固定作用, 使其吸水膨胀困难, 从而降低了壳聚糖棒材的吸水率。热交联反应使壳聚糖分子链间形成体型网络状结构, 从而有效地改善了三维壳聚糖棒材的力学性能。微波辐射4 min后, 壳聚糖棒材的弯曲强度和弯曲模量可达182.8 MPa、5.6 GPa, 比未辐射的壳聚糖棒材分别提高了97.8%、36.6%。

使用粉末冶金模压成形和无压反应烧结方法制备出Ni3Al金属间化合物多孔材料, 研究了反应过程中Ni3Al金属间化合物多孔材料的体积膨胀、孔结构参数、组织形貌, 以及在KOH溶液中的抗腐蚀性能。结果表明: 烧结后Ni3Al金属间化合物多孔材料发生了显著膨胀, 最大孔径和开孔隙度都随着温度的升高而升高, 当温度到达750℃时体积膨胀受到限制, 最大孔径出现下降趋势; Kirkendall效应导致的镍铝偏扩散反应是体积膨胀和孔隙形成的主要原因。在碱溶液中Ni3Al金属间化合物多孔材料的腐蚀电位偏正、质量稳定, 表现出优异的抗腐蚀性能。

建立偏晶合金难混溶区凝固过程的两相数学模型, 模拟研究了有、无磁场Al--10%Bi过偏晶合金微观组织演变, 研究了温度、速度、第二相体积分数等物性参数对凝固组织宏观偏析的影响。结果表明, 在磁场作用下温度场为中心对称分布, 更有利于第二相液滴的均匀分布; 电磁力抵消了部分重力和Marangoni力, 使无磁场时外环流的速度场变为有磁场时斜向下的速度场, 且速度明显降低, 从而减轻了强对流导致的重力偏析; 在磁场的作用下, 试样底部第二相的体积分数减小, 凝固组织宏观偏析得到改善。

采用超音速活性电弧喷涂技术在Q235钢基体表面制备PS45/CuAl8伪合金复合涂层, 将该涂层在600℃和800℃进行循环氧化, 采用XRD、SEM和精密天平等手段对涂层的显微结构进行表征, 研究了涂层的循环氧化性能。结果表明: PS45/CuAl8伪合金复合涂层主要由Al2O3、Cr2O3、α--Cu和γ--Ni固溶体组成, 组织致密, 颗粒成扁平状且扁平化程度高、分布均匀。经高温循环氧化后在涂层表面形成了一层致密的Al2O3+Cr2O3+Ni(Al,Cr)2O4薄膜, 避免了Al2O3薄膜的剥落, 从而降低了涂层氧化速率, 提高了基体的抗高温循环氧化性能。

使用环糊精和对甲苯磺酰氯制备单--(6--O--对甲苯磺酰基)--β--环糊精, 将其与壳聚糖反应后得到可溶于醋酸溶液的壳聚糖固载环糊精, 使用一步法与海藻酸钠形成凝胶球(ALg--CDS)。用FTIR、UV、TG--DTA、XRD和SEM对产物进行表征, 研究了凝胶球在模拟肠液和胃液中的溶胀行为及载药释放性能。结果表明,ALg--CDS凝胶球在肠液中的溶胀率比在胃液中的大; 对酮洛芬的吸附过程符合Lagergren二级动力方程, 且ALg--CDS凝胶球的载药量(4.19 mg/mg)优于ALg--CS(3.76 mg/mg), ALg--CDS凝胶球比ALg--CS有更好的缓释效果, 环糊精的引入提高了载药量和缓释性能。

在水热合成α--Fe₂O₃十八面体和十二面体的基础上, 以5% H₂+95% N₂为还原介质, 通过控制还原条件制备出纯相Fe₃O₄十八面体和十二面体颗粒。用X射线衍射、扫描电镜、X射线光电子能谱、透射电镜和振动样品磁强计等手段对样品进行了表征。结果表明, 颗粒表面氟离子吸附层的存在是其形貌保持较好的重要原因。
与其它形貌的Fe₃O₄颗粒比较, 本文合成的多面体Fe₃O₄颗粒矫顽力较高, 主要归因于吸附的氟离子层和材料的形貌结构。

以Ar、CH₄CO₂反应气源, 以三聚氰胺的甲醇饱和溶液为掺杂源, 微波等离子体化学气相沉积法在单晶硅基体上制备了掺氮的金刚石薄膜; 原子力显微镜、拉曼光谱以及霍尔效应测试仪等手段表征了膜的组成结构和半导体特性。结果表明: 掺氮的金刚石薄膜晶粒平均尺寸约为20 nm, 表面粗糙度约为8.935 nm, 拉曼光谱为典型的纳米金刚石膜特征峰形; 掺氮膜材的电导率高达0.76×10²Ω^-1 cm^-1度达到2.18×10¹⁹/cm³ 是一种导电性能优良的n型半导体纳米金刚石膜。

在500℃采用C方式ECAP变形制备了亚微晶45钢, 用光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)和电子衍射(SAED)等分析技术对其进行表征, 研究了铁素体组织的演变特征和晶粒细化机制。结果表明: 在初始变形道次后, 原始的粗大铁素体晶粒因剧烈剪切变形而沿着剪切变形的方向形成剪切变形带, 在其内大量的具有亚微米尺寸的板条状位错胞或亚晶使铁素体晶粒显著细化。进一步变形使板条状位错胞或亚晶组织继续细化, 但不明显。随着ECAP变形道次的增加, 以晶界滑移和晶粒转动的方式最终获得等轴状且具有大角度晶界分离的亚微晶组织。

对一种钒微合金TRIP钢进行了热轧试验, 并研究其微观组织特征及力学性能。结果表明, 将终轧温度控制在Ae₃附近, 热轧后的钒微合金TRIP钢具有由铁素体、粒状贝氏体和一定量残余奥氏体组成的复相组织。EBSD分析结果表明, 其中75%以上的铁素体晶粒尺寸在1--6 μm; 绝大多数晶界取向差角度位于29^o--60^o。当终轧温度为830℃、终冷温度为650℃时, 实验钢的综合力学性能较为优异, 抗拉强度为1015 MPa, 延伸率为19.5\%, 加工硬化指数为0.24。

以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)为分子链主要成分, 引入第三单体聚羟基氟硅油(FGX), 共聚出疏水改性共聚酯(MPET)。用¹H--NMR、ESCA对MPET进行表征, 研究了溶解--析出条件对MPET材料表面形貌、疏水性能及力学性能的影响。结果表明, 样品表面结晶析出粒子的形状和疏水效果与溶解时间相关。用溶解--析出法制备的强疏水聚酯具有与荷叶相类似的微纳米阶层结构。

用质量损失法研究了65Mn和316L及其Ni--P镀层的冲刷腐蚀行为。结果表明: 在试样表面与流体间相对运动距离相同的条件下, 65Mn和316L在单相流和两相流中的冲刷腐蚀速率随着介质温度的升高和理论流速的减小而增大。在20% H₂SO₄单相流和20% H₂SO₄+20 g/L黄砂两相流(50℃, 1.88 m/s)中, 冲刷与腐蚀的交互作用引起的65Mn质量损失速率分别为80.35和127.21 g?m^-2?h^-1, 而316L则分别为5.25和17.22 g?m^-2?h^-1。在两相流中, 65Mn和316L的冲刷腐蚀机制分别为均匀腐蚀+轻微微切削和轻微选择性腐蚀+轻微塑性变形。Ni--P化学镀层可显著改善65Mn和316L的冲刷腐蚀性能, 且温度和理论流速越高效果越显著。

采用恒电位法在FTO玻璃上沉积Co与Ni摩尔比为0.16:1的薄膜, 用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪分析了膜的成分、结构和形貌, 用紫外--可见分光光度计表征了膜的透光性能, 用循环伏安法表征了膜的电化学稳定性和可逆性, 用双电位阶跃法表征了膜的开关响应时间, 研究了钴掺杂对氧化镍薄膜电致变色性能的影响。结果表明, 钴掺杂使NiO薄膜颗粒更加细小和均匀, 提高了薄膜在可见光波段着色态与消色态之间的透光率差值, 降低了电致变色反应的工作电压, 有利于薄膜在电致变色过程的可逆性, 缩短了着色响应时间。

使用高纯SnO2粉和石墨粉混合物作为锡催化剂的来源, 硅片作为硅的来源和产物生长的基底, 用化学气相沉积法在硅片上准备了有序排列的氧化硅纳米线组成的微米结构, 用扫描电子显微镜(SEM)、X--射线能谱仪(EDX)、透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射谱图(SAED)对其进行了表征。结果表明: 直径为5--15 μ m, 长度达到50--100 μm的微米结构由紧密排列的非晶氧化硅纳米线组成, 氧化硅纳米线的直径为100--200 nm, 长度达到50--100 μm。根据对其生长过程的分析, 锡催化生长表现出不同于传统的VLS机制, 一颗锡催化剂液滴能同时诱导多根纳米线的生长。根据室温下的光致发光谱分析, 非晶氧化硅纳米线在395 nm(3.14 eV)处有一强峰, 激发波长为260 nm(4.77 eV)。

采用电子结构的双带模型研究了螺旋炭纤维的电导特性。结果表明: 经石墨化处理后,原始制备态的螺旋炭纤维的晶格趋于完美, 其双带模型的电子能带结构由费米能级压低的p型转变为反应有序结构的n型; 载流子浓度的提高和移动度的明显增大使石墨化后的螺旋炭纤维电导行为明显改善。

采用化学转化方法在AZ31B镁合金表面制备氟涂层, 系统研究了氟涂层的表面形貌、体外生物相容性和抗菌性能。结果表明: AZ31B镁合金表面的氟涂层均匀致密;
氟涂层镁合金的溶血率明显降低, 且无细胞毒性, 可满足生物医用材料的要求。同时, 氟涂层镁合金的抗凝血性能与316L不锈钢相当, 并具有显著的抗菌功能。

采用电沉积法制备不同浓度聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改性PbO2电极, 通过SEM、XRD、电化学阻抗谱(EIS)和线性极化(VA)等方法表征其微结构和电化学性能, 研究了PVP对电极电化学性能的影响。结果表明, PVP的包覆和空间位阻作用可抑制晶粒生长速度和团聚作用, 使电极表面晶粒细化均匀, 微结构得以改善; 改性PbO2电极具有更低的电化学反应电阻和更高的析氧电位; 适量的PVP掺杂可有效提高电极的电催化性能, 其中0.4 g ? L-1PVP改性电极的电催化活性最佳。最佳改性PbO2电极显示了良好的耐腐蚀性和电催化稳定性, 使用90 h后其降解率仍能达到81.5%。

以LiOH ? H2O、NH4VO3和Mn(CH3COO)2 4H2O为原料, 以柠檬酸(C6H8O7 ? H2O)为络合剂, 用凝胶溶胶法按xLiV3O8 yLiMn2O4(x:y=1:0, 4:1, 8:1, 12:1, 16:1)合成出锂离子电池正极材料Mn4+--LiV3O8, 并对其结构和电化学性能进行了研究。结果表明, 用该法制备的样品具有良好的层状晶体结构和良好的充放电性能。 当x : y = 12 : 1时, 在1.8--3.8 V范围内以0.1 C 倍率循环时, 首次放电比容量高达387.9 mAh/g, 比未掺杂Mn4+时(299.9 mAh/g)提高了29.3%。经过30次循环后, 放电比容量仍保持为376.4 mAh/g, 充放电效率维持在97%以上。

采用室温固相法和烧结工艺制备SmxNiCo0.2Mn1.8O4(0≦x≦0.05)负温度系数热敏陶瓷, 用XRD和XPS等手段对其进行表征, 研究了Sm3+掺杂对其电性能的影响。结果表明, 当Sm3+掺杂量较低时(x≦0.02), 可以制备出单一的尖晶石相, Sm3+取代尖晶石相八面体间隙中Mn3+有利于获得高热稳定性的尖晶石相; 当Sm3+掺杂量x≧0.03时, 相继出现SmMnO3和SmMn2O5两杂相, 导致SmxNiCo0.2Mn1.8O4热敏陶瓷的热稳定性明显降低。

用金相显微镜、扫描电镜和静态质量损失法对AZ91-xNd镁合金(x=1.1%, 1.4%, 1.9%)的微观组织和腐蚀性能进行表征, 研究了Nd对AZ91镁合金显微组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明: 稀土Nd的添加明显细化了合金的组织, 使半连续网状β(Mg17Al12)相变为细小的长条状, 且分布更加均匀。在合金中还生成了颗粒状的Al3Nd;稀土Nd显著提高了镁合金的耐腐蚀性能。添加1.4%Nd的镁合金耐腐蚀性能最佳,平均腐蚀速率为0.1708 mg ? cm^-2 d^-1, 为AZ91合金的20%。

采用微波均相法制备具有光催化活性的CeO2纳米棒, 用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积与孔径分布测试(BET--BJH)以及紫外--可见吸收光谱测试(UV--vis)等手段对其进行表征, 研究了尿素浓度对晶粒尺寸、形貌和光催化性能的影响, 结果表明, 当尿素浓度达到6.0 mol/L时产物的棒状结构明显, 由粒径为20--40 nm的晶粒组成的球链状结构聚集而成, 且催化性能较好。以甲基橙为脱色模型进行降解反应, 当氧化铈纳米棒加入量为2.0 g/L时, 可见光照1 h后甲基橙降解率达到了95.4%, 明显高于二氧化钛P25的降解率。