用2, 3--环氧丙基三甲基氯化铵对壳聚糖进行改性, 合成了两种不同取代度(DS:29%, 48%)的壳聚糖季铵盐, 通过FTIR、HNMR表征以证实其分子结构。用仿生共沉积法, 在模拟体液中添加两种不同取代度的壳聚糖季铵盐, 在镁合金AZ91表面修饰了一层薄的仿生涂层。SEM和XRD对涂层分析表明: 经仿生修饰后的镁合金表面为含有钙磷盐/壳聚糖季铵盐的复合涂层, 涂层晶体构型不同。抑菌实验结果表明：与含有钙磷盐/壳聚糖的复合涂层样品相比, 含有钙磷盐/壳聚糖季铵盐的复合涂层对金黄色葡萄球菌具有明显的抑菌作用；比浊法测定显示：对金黄色葡萄球菌作用6 h, 四种含有不同量的壳聚糖季铵盐样品均具有较好的抑菌效果, 抑菌率为90%以上；作用24 h的结果表明, 模拟体液中添加较低浓度的壳聚糖季铵盐制备的样品抑菌效果较好, 抑菌率为98%。

用熔融共混法制备了多种不同配比的聚丙烯(PP)/膨胀型阻燃剂(IFR)/有机蒙脱土(OMMT)/介孔分子筛(MCM--41)纳米复合材料, 研究了具有纳米片层结构OMMT与同时具有纳米球形颗粒与纳米六方孔道的MCM--41及其不同的添加量与IFR复配对PP基纳米复合材料性能的影响。结果表明: OMMT、MCM--41与IFR在PP中具有良好的协同作用, 当OMMT/MCM--41混合填料比例为1:1时, PP基纳米复合材料的拉伸强度及冲击强度均达到最大值, 氧指数达到34.2, 比纯PP(氧指数17.0)提高了50%, 垂直燃烧等级达到V--0级, 耐热分解温度得到提高。

用快速热处理对单面抛光硅片进行初始热氧化, 800℃下在晶硅基表面制备出15, 30和60 min三个时间段的超薄氧化硅层。采用角分辨X射线光电子谱(AR--XPS)技术分别分析了3种初始氧化硅层的厚度和化学组态。结果表明, 这些氧化硅层的主要成分为SiO₂, 在过渡区存在的Si₂O₃、SiO和Si₂O不饱和态的含量均小于5%。通过控制氧气的含量, 使氧化厚度只与时间有关。氧化硅层主相SiO₂的厚度随时间改变分别为(4.1±0.4) nm, (6.2±0.6) nm和(9.6±0.5) nm。根据SiO₂与基底Si的Si_2p峰的间距随掠射角度的变化, 推断出厚度为4.1和6.2 nm的SiO₂层内的固定正电荷导致n型Si基体能带向上弯曲；而9.6 nm的SiO₂层内的固定正电荷分布随着远离界面逐渐减小, 表明固定正电荷主要分布在界面区附近。

研究了回火温度对低合金调质钢力学性能和显微组织的影响。结果表明: 淬火态为具有自回火析出物的板条马氏体, 具有良好的强韧性配合；在250℃左右回火后片状碳化物析出量增加, 提高了屈服强度；在400℃回火后在板条界析出碳化物薄壳, 导致回火脆性现象；高温回火后板条形态仍普遍存在, 局部区域的板条合并成铁素体块晶。在550℃以上回火析出大量纳米碳化物, 渗碳体明显粗化。细晶强化和析出强化是实验钢的主要强化方式。在回火过程中组织演变及析出物性质直接影响拉伸曲线特征和n值。

采用聚丙烯酰胺凝胶法制备La_0.7Sr_0.3MnO₃(LSMO)纳米颗粒, 用X射线衍射、扫描电镜对样品进行了表征。结果表明, 分别以柠檬酸、酒石酸、醋酸、草酸、EDTA为络合剂, 在600℃烧结均可制备出单相LSMO纳米颗粒；样品颗粒主要呈类球型, 其中以柠檬酸为络合剂制得的颗粒形貌最佳；这些样品的平均颗粒尺寸分别为24 nm(柠檬酸)、28 nm(酒石酸)、36 nm(醋酸)、38 nm(草酸)、50 nm(EDTA)。以甲基红乙醇溶液为目标降解物, 采用可见光源钨灯为辐照光源, 研究了LSMO纳米颗粒的光催化性能。结果表明, 甲基红的吸附及光催化降解率与反应液中H₂O含量紧密相关, 以柠檬酸为络合剂制得的颗粒光催化活性相对较高。LSMO的光催化机理, 主要为光生空穴的直接氧化。

采用化学镀方法对SiC粒子表面镀镍, 研究了镀镍对SiCp/Fe复合材料力学性能的影响。结果表明: 镍盐量与还原剂量为1 : 3、温度为93--95℃时, 镍盐可以近100%镀在SiC粒子表面, 控制镍盐加入量可控制镀层的厚度。SiC表面镀镍的粒度为45 μm、体积分数为10%的复合材料, 其抗拉强度最大提高22.9%。SiC表面镀镍的SiC粒度为21 μm、体积分数为15%时, 复合材料的延伸率提高近30%。

用溶胶--凝胶法制得钛酸钡(BaTiO₃)和M型钡铁氧体(BaFe₁₂O₁₉), 然后用原位聚合法制备了(BaTiO₃+BaFe₁₂O₁₉)/聚苯胺(PANI)复合粉体。用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、透射电镜(TEM)、四探针、振动样品磁强计(VSM)、和矢量网络分析仪等手段表征了样品微粒的结构、形貌和电磁性能。结果表明:(BaTiO₃+BaFe₁₂O₁₉)/PANI复合材料的饱和磁化强度M_S和电导率随苯胺含量的增加分别减小和增大,微波吸收强度随PANI含量增加而增大, 吸收强度最大达-27.73 dB, 吸收频率向两极(高频和低频)方向移动,其红外吸收性能明显增强。

在Pb--0.3%Ag合金基体表面制备了Pb--0.3%Ag/Pb--Co₃O₄复合惰性阳极材料, 研究了不同正向脉冲平均电流密度(2--5A•dm^-2)和镀液中Co₃O₄颗粒浓度(10--40 g/L)下制备的复合惰性阳极材料电化学性能, 在50 g•L^-1Zn²⁺, 150 g•L^-1 H₂SO₄, 35℃溶液中测试了阳极极化曲线、循环伏安曲线和塔菲尔曲线, 获得了析氧动力学参数、伏安电荷、腐蚀电位和腐蚀电流。结果表明: 在3 A/dm²正向脉冲平均电流密度和30 g/LCo₃O₄颗粒浓度下制备的Pb--0.3%Ag/Pb--Co₃O₄复合惰性阳极材料具有较高的电催化活性, 较低的析氧过电位, 较好的电极反应可逆性和耐腐蚀性。在500 A/m²测试电流密度下的析氧过电位为0.891 V, 比Pb--1%Ag合金降低280 mV；伏安电荷q^*为0.725 C•cm^-2, 比Pb--1%Ag合金提高26.5%；腐蚀电流也明显低于Pb--1%Ag合金。复合惰性阳极材料活性表面积大, 活性物质数量多提高了在[ZnSO₄+H₂SO₄]溶液中的析氧电催化活性。沉积层晶粒细小而均匀, 组织结构致密, 真实表面缺陷少提高了耐腐蚀性。

研究了固溶态0Cr13铁素体不锈钢在室温1--4道次等径转角挤压(ECAP)过程中的结构演化和力学性能。结果表明: 0Cr13钢在挤压变形过程中晶粒的细化行为在介观上表现为在形变带作用下的晶粒分割；微观上则表现为位错分割机制下的晶粒碎化。四道次后形成了均匀的等轴超细晶结构, 平均晶粒尺寸约349 nm。室温拉伸和冲击测试结果表明, 实验钢在一道次EACP加工后强度提高, 韧塑性下降。后续更高道次挤压变形在使样品强度继续提高的同时, 冲击韧性也适当改善了。高道次(3、4道次)样品的冲击韧性大致可以恢复到挤压加工前的~30%。因晶粒细化和动态回复而导致的静力韧度提高和断裂机制转变, 是造成高道次样品冲击韧性改善的原因。

用熔体快淬法制备La_1-xCe_x(Fe_0.92Co_0.08)11.4Si1.6(x=0, 0.1, 0.3, 0.5)合金, 通过X射线衍射和磁性能测量研究了退火态(1000℃、3 h)La_1-xCe_x(Fe_0.92Co_0.08)_11.4Si_1.6的相组成和磁熵变。结果表明, 以Ce部分替代La使La_1-xCe_x(Fe_0.92Co_0.08)_11.4Si_1.6合金更易形成NaZn₁₃型立方结构相、α--Fe相的含量显著减少, 居里温度有一定程度地降低, 磁熵变有较大幅度的增加。但是, 当Ce替代量增加到0.5时出现杂相, 磁熵变反而降低。La_1-xCe_x(Fe_0.92Co_0.08)_11.4Si_1.6(x=0.3)合金在室温附近的最大等温磁熵变比纯Gd的还大, 有望成为低成本、高性能的室温磁致冷材料。

以CaO--B₂O₃--SiO2(CBS)玻璃粉体和Al₂O₃陶瓷粉体为原料, 在CBS/Al₂O₃质量比固定为50/50的玻璃--陶瓷中添加适量的Li₂CO³作为烧结助剂, 研究了Li2CO3添加量对CBS/Al₂O₃玻璃--陶瓷的烧结性能、机械性能以及介电性能的影响。结果表明, Li₂CO₃可改善CBS玻璃的结构, 降低其软化点温度和黏度, 与Al₂O₃反应生成低共熔相LiAlO₂; 这些因素的协同作用促进了CBS/Al₂O₃玻璃--陶瓷的致密化进程, 在830℃烧结即能获得结构较致密、气孔较少的CBS/Al₂O₃玻璃--陶瓷。但是, 添加过量的Li₂CO₃将因锂化合物的挥发而恶化CBS/Al₂O₃玻璃--陶瓷的烧结性能、介电性能及机械性能。当Li₂CO₃添加量(质量分数)为0.50%时, 在830℃烧结后获得结构最为致密的CBS/Al₂O₃玻璃--陶瓷, 其密度为2.76 g•cm^-3, 并具有良好的介电性能和机械性能。

进行了不同应力水平下和不同应力比下2A12铝合金试验件的疲劳试验, 并对试验件疲劳断口显微结构进行分析和对比, 以揭示疲劳裂纹成核与扩展的微观特征。结果表明: 2A12铝合金的疲劳裂纹在靠近试验件表面较为粗大的第二相粒子或试验件棱角缺陷处成核；成核位置距试验件表面的距离与应力水平和应力比有关, 疲劳裂纹扩展区域也与应力水平和应力比有关。应力水平较小或应力较大时, 疲劳裂纹沿晶扩展和穿晶扩展尤为明显。疲劳断口的裂纹成核粒子越小(大), 试验件疲劳寿命越短(长), 微裂纹成核寿命是疲劳全寿命计算中不可忽视的部分。

以单分散聚苯乙烯(PS)微球为构筑单元, 用双基片垂直沉积方法制备高度有序的PS胶体晶体模板, 再用模板法合成了具有反蛋白石结构的三维有序大孔CeO₂(3DOM--CeO₂)。用X--射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)和N₂吸脱附等手段对样品微观结构进行了表征, 并借助H₂--TPR分析了样品的还原性能。结果表明: PS胶体晶体模板排列高度有序, 呈多层面心立方结构紧密堆积; 所制备的3DOM--CeO₂具有三维周期性排列的多孔结构, 其孔间距在280--300 nm, 壁厚约为40 nm；样品的大孔骨架由粒径为5--10 nm的CeO₂颗粒所组成；与纳米CeO₂标样相比, 3DOM--CeO₂样品具有更好的低温还原性能。

采用原位吸附聚合法制备导电有机硅聚氨酯复合材料(PPy/HESO), 研究了投料比、投料顺序及反应条件等对PPy/HESO导电性能的影响。结果表明: 吡咯用量为12.5%、FeCl3、蒽醌--2--磺酸钠与吡咯摩尔比为2.2 : 1.2 : 1、投料顺序为HESO一吡咯一蒽醌--2--磺酸钠一FeCl3、反应温度为0℃、ESO乳液的pH值=3时, 制备出的PPy/HESO复合材料导电性能最佳。HESO乳胶中的Si与导电聚吡咯具有协同效果, 利于聚吡咯与HESO乳胶形成互通导电构型, 在HESO乳胶表面或界面处形成连续核壳型导电聚合物。

采用真空热压烧结制备了Al₂O₃/TiC--Al₂O₃/TiC/CaF₂自润滑叠层陶瓷材料, 其平均维氏硬度为20.7GPa, 断裂韧性为4.5 MPa•m^1/2, 在垂直于叠层方向和平行于叠层方向上的抗弯强度差别不大, 分别为323 MPa和353 MPa。在环盘式摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损实验, 研究了该材料在干摩擦条件下与淬火45#钢配副时的摩擦磨损规律。用扫描电镜(SEM)及能量弥散X射线谱(EDS)观察了材料磨损前后的微观形貌并分析其成分组成及其磨损机理。结果表明: Al₂O₃/TiC--Al₂O₃/TiC/CaF₂自润滑叠层陶瓷材料磨擦系数和磨损率均随着转速和载荷的升高而下降；具有自润滑特性；Al₂O₃/TiC--Al₂O₃/TiC/CaF₂复合叠层陶瓷材料的磨损机理主要是磨粒磨损和黏着磨损。

对多晶冷轧钼带进行激光冲击成形及其强化, 分析了冲击试件的显微硬度和微观组织。结果表明：高应变速率激光冲击实现了脆性多晶冷轧钼带冷成形和改性双重效应；
半搭接区域激光冲击强化的多晶钼带表面显微硬度符合高斯函数变化规律, 具有更好的冲击强化效果, 其显微硬度峰值变化范围为HV265--310；激光冲击强化可提高钼带耐高温性能。

制备WC--Co表层增强复合材料, 观测复合层的显微组织和基体中的生成相, 研究了添加Co对碳化钨颗粒增强表层复合材料性能的影响。结果表明: Co的加入使复合层中的基体组织中产生了细小粒状珠光体和屈氏体, 降低了材料的脆性倾向, 提高材料整体性能。金属液浸入预制层后, 沿基材至复合层表面方向, 金属液的温度递减, 热扩散作用小, 增加复合层内部基体成分不均匀性。当基体中的W、C原子浓度升高, 基体中析出η型Co₃W₃C碳化物。在复合层冷却至1200℃之前, 基体能够与碳化钨颗粒发生界面反应生成Co₃W₃C碳化物, 提高基体的硬度, 从而提高复合材料的耐磨性。

使用高温电炉、XRD和SEM等手段, 研究了不同尺寸块状菱镁矿的烧结特性。结果表明：在400--800℃温度范围内试样的分解率、活性和体积密度与块度有关, 块度小的分解率高、活性大, 体积密度减小得快。在800--1000℃烧结尚未开始；在1000--1300℃体积密度上升至2.00 g/cm³, 以固相烧结为主, 烧结速度较低；在1300--1600℃体积密度上升至2.60 g/cm³, 固相烧结逐渐向固相--液相烧结转变, 烧结速度有所提高；在1600℃以上完全转变为液相烧结, 烧结速度迅速提高, 体积密度上升至1800℃的3.27 g/cm³；在1800℃烧后, 块度对其体积密度基本上没有影响。