对11.5CrNbTi和15Cr0.5MoNbTi超纯铁素体不锈钢进行650℃应力控制循环蠕变实验,研究了最大外加应力处引入的保持时间对铁素体不锈钢的循环蠕变变形和断裂行为的影响。结果表明：保持时间的延长使这两种不锈钢的最小循环蠕变速率增大,循环蠕变寿命和循环断裂周次减少。在相同的条件下,15Cr0.5MoNbTi不锈钢的循环蠕变抗力优于11.5CrNbTi不锈钢。这两种不锈钢的循环蠕变断裂模式均为穿晶断裂,随着保持时间的延长断口表面的蠕变孔洞增多,蠕变损伤作用增强。这两种不锈钢循环蠕变后的微观组织均为亚晶,位错的滑移和交滑移是循环蠕变的主要变形机制。

在聚氧化丙烯多元醇(PPG)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)组成的交联聚氨酯(CPU)体系的基础上添加聚醚改性MQ树脂(E-MQ),制备出E-MQ树脂增强的浇注型聚氨酯弹性体。结果表明：E-MQ树脂与CPU有良好的相容性,制备出的E-MQ增强弹性体具有良好的力学性能。当E-MQ树脂用量为8%(E-MQ树脂占聚氨酯弹性体总质量分数)时增强聚氨酯弹性体的拉伸强度可达20.8 MPa,比CPU基础样提高22.4%,撕裂强度为82 kNm^-1,邵尔A硬度为82度。

以氧化铝、氢氧化铝、勃姆石为水不溶性金属源,用水热法合成了金属有机骨架MIL-53(Al)。使用SEM、XRD、氮气吸附和TGA表征了产物的形貌和结构,并与用传统水溶性硝酸铝合成的MIL-53(Al)对比。结果表明：使用三种水不溶性金属源都能合成典型的金属有机骨架材料MIL-53(Al)。用水热法制备的MIL-53(Al)产物的BET比表面积都在700~1000 m²/g。结果还表明,使用三种水不溶性金属源合成的MIL-53(Al)骨架的柔性(flexibility)与用常规铝硝酸盐合成的MIL-53(Al)不同。使用氧化铝合成的MIL-53(Al)常温下的孔道主要呈现大孔(lp)结构且骨架刚性较强。与使用其他铝源合成的MIL-53(Al)相比,用氧化铝合成的MIL-53(Al)对洛克沙胂有较好的吸附去除效果,吸附过程符合二级动力学模型。

以硅藻土为载体、以石蜡为相变材料,用溶剂蒸发法制备出石蜡/硅藻土定型相变材料(PA/D-PCMs),使用SEM、FT-IR、TGA、DSC等手段对其微观结构和热性能进行了表征。结果表明：硅藻土对石蜡的毛细管力及两者之间形成的氢键能阻碍液态石蜡的渗出,使PA/D-PCMs具有很高的热稳定性,硅藻土的二级孔洞限制了部分石蜡的结晶。硅藻土内部有许多互相连通的导热通道,增强了石蜡的导热效果并提高了蓄放热速率。随着石蜡含量的增大PA/D-PCMs的X、Y和Z轴传热通道上声子的散射作用更剧烈,使其导热系数降低,但是具有更高的结晶度和相变潜热。为了保证PA/D-PCMs的结构稳定和良好的热性能,石蜡的最佳质量分数为45%。

降低与金属之间的接触电阻是碳纳米管在微纳电子领域获得应用的前提,掺杂金纳米粒子可有效降低碳纳米管的接触电阻。本文采用高温焙烧在碳纳米管表面构造缺陷和亲水基团,然后将碳纳米管在氯金酸水溶液中超声浸泡以吸附氯金酸,再在氢气气氛下加热还原氯金酸为金。扫描电子显微(SEM)图片表明碳纳米管被成功地掺杂了金纳米粒子,X射线能量散射谱(EDS)和X射线光电子谱(XPS)表明金是唯一掺杂在碳纳米管上的粒子。掺杂后碳纳米管的拉曼光谱中G带波数降低说明对碳纳米管掺杂金为N型掺杂。N型掺杂剂将电子转移给邻近的碳原子,使碳纳米管中的电子数量增加,进而增强了碳纳米管的导电性。利用介电电泳法将碳纳米管组装到一对金电极之间,并使用精密电感电容电阻(LCR)测试仪实时测量。结果表明碳纳米管与金电极之间的接触电阻较掺杂前得到了有效改善,电阻值最大可降低近50%。

研究了不同固溶温度对GH2787合金组织和性能的影响。结果表明,当固溶温度高于γ'相溶解温度时,合金晶粒尺寸较大,γ'相体积分数较低;当固溶温度接近γ'相溶解温度时,合金中γ'相分布不均匀,并且出现γ'相团簇,同时在合金中析出大量η相;当固溶温度低于γ'相溶解温度时,合金晶粒尺寸较小,γ'相体积分数较高且均匀分布在合金中。显微硬度和拉伸试验表明,随固溶温度较低,合金的硬度和强度提高,研究表明GH2787合金的主要强化机理是晶界强化和沉淀强化。

对聚氨酯喷涂复合材料层板进行反复低速冲击试验和冲击后压缩试验,研究了损伤程度、层板厚度和涂层厚度对聚氨酯喷涂复合材料层合板冲击后压缩强度的影响,并通过数字图像相关(DIC)检测压缩过程分析了不同损伤程度试样的破坏过程和破坏模式。结果表明：随着冲击次数的增加冲击后压缩强度存在拐点,随着层合板厚度的增加试样的冲击后压缩强度降低,随着涂层厚度的增加含聚氨酯的试样冲击后压缩强度明显提高;压缩破坏位置与损伤程度有关,试样的损伤程度不同其压缩破坏过程也不同。

以高锰钢Mn13Cr2为对比材料,采用MLD-10冲击磨料磨损试验机,选择低冲击载荷0.5 J,研究新型轻质Fe-24Mn-7Al-1.0C奥氏体耐磨钢在水韧处理和水韧处理+时效后的耐磨性能及磨损机理。结果表明,轻质奥氏体钢Fe-24Mn-7Al-1.0C在水韧处理后其耐磨性是Mn13Cr2的1.14倍;550℃不同时间时效后,由于大量的纳米尺寸κ-碳化物析出,增加了其初始硬度、强度和耐磨性,1050℃水韧处理+550℃时效1 h后其耐磨性达到最佳,为Mn13Cr2的1.40倍。Mn13Cr2磨损表面主要以长而宽且凹凸不平的犁沟和反复塑性变形导致的较深凿坑为主,轻质奥氏体钢Fe-24Mn-7Al-1.0C以微小凿坑和较浅犁沟为主。在Mn13Cr2的冲击亚表层形成大量层错以及凌乱分布的位错。轻质奥氏体钢Fe-24Mn-7Al-1.0C时效前的亚表层出现大量的泰勒晶格,并在时效1 h后呈现泰勒晶格和高密度位错墙,在磨损表面并没有发现孪晶和马氏体相变现象。

利用多级退火热处理方法使多晶高纯钛材的晶粒尺寸长大至12 mm,这主要得益于第一阶段860℃长时保温,使原始α相组织中的晶粒长大至极限尺寸,以降低组织中的晶界总面积。此外,控制温度以0.1℃/min的速度缓慢通过相变点抑制了α相和β相转变过程中的晶粒形核。对单晶长方体样品进行电子背散射衍射(EBSD)测试后,根据欧拉角度构建了样品中密排六方(HCP)单胞的晶体取向,并以此为基础加工出了具有特定晶体取向的长方体和圆柱形单晶压缩试样,进行准静态力学性能测试和扫描电子显微镜(SEM)观察。研究发现,在变形单晶表面出现\begin{array}{c}〈11\stackrel{\text{?}}{2}3〉\left\{11\stackrel{\text{?}}{2}2\right\}\end{array}型滑移带,并证明影响其开动的主要因素是取向因子值,而且受力方向会显著影响单晶纯钛的力学响应行为。

借助电化学极化曲线以及阻抗法研究了合金元素Ti的加入对铸造双相不锈钢点蚀行为的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及X射线衍射(XRD)研究了铸造双相不锈钢在发生点蚀前后微观形貌、元素分布以及析出相种类的变化并探讨点蚀的萌生机制。结果表明：双相不锈钢中,点蚀主要发生在奥氏体相以及相界处,产生点蚀的原因是奥氏体相中富Cr区的存在以及相界碳化物的析出。在双相不锈钢中加入少量合金元素Ti,可以提高双相不锈钢的耐点蚀能力。