在Q235钢上热浸镀锌后,经磷酸盐-铈盐-硬脂酸复合处理制备了超疏水膜层。采用接触角仪测定试样的接触角(WCA)和滚动角(WSA),研究了其疏水性;采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能谱分析仪(EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)研究试样的表面形貌和成分结构;采用电化学阻抗谱(EIS)和塔菲尔极化曲线(Tafel)研究试样的耐腐蚀性。结果表明,超疏水膜层通过界面空气膜层的捕获可以有效减少基体腐蚀,当硝酸铈处理时间为300 s时性能最好,在表面形成一层多孔的磷酸锌/ 铈盐微纳米复合结构;硬脂酸疏水改性后接触角达到162°,电化学阻抗增加了2个数量级,显示出良好的耐腐蚀性。

采用浸渍法和沉积-沉淀法制备了Ni为催化活性组分的Ni/Al₂O₃-SiC泡沫结构催化剂,使用扫描电镜能谱(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和程序升温还原(H₂-TPR)等手段表征结构催化剂,研究了活性组分制备方法对Ni分布、Ni颗粒尺寸、元素价态以及Ni与载体之间相互作用的影响,并考察了用不同方法制备的结构催化剂的苯甲醛液相加氢性能。结果表明,在40℃、160℃和真空冻干三种不同条件下干燥的浸渍型结构催化剂,在其涂层表面出现了不同程度的Ni富集,在160℃干燥的催化剂涂层表面Ni的富集最严重。与浸渍法相比,用沉积-沉淀法制备的结构催化剂其活性组分Ni的分布更均匀,Ni颗粒的尺寸更小,具有更高的苯甲醛加氢性能。

使用9,9′-双(4-羟基苯基)芴和2,6-二氯苯甲腈为原料,合成了含有氰基和芴基结构的n ≈1寡聚双马来酰亚胺(PFCBMI);使用红外光谱(FITR)和¹H NMR等手段表征和分析了中间体和目标产物的化学结构。使用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)研究了PFCBMI的固化反应和固化物的热稳定性,还研究了PFCBMI/BDM共聚树脂。动态DSC的结果表明：随着PFCBMI含量的提高其固化特征参数均逐渐增大;TGA的结果表明：随着PFCBMI含量的提高交联密度降低使PFCBMI/BDM树脂体系的热分解特征参数均有所降低;动态热机械分析(DMA)结果表明：PFCBMI/BDM树脂基复合材料的储能模量约为10 GPa,玻璃化转变温度高于470℃,具有优异的耐热性。

对商用12CrNi2合金钢粉末进行激光增材制造时发现,在沉积态合金钢内部产生了大量的孔洞。这种孔洞的形成,主要与溶池中的O与C反应生成的气泡有关。合金钢粉末中增加Cr量后,它因与O亲和力大而在溶池中优先“捕捉”O析出Cr₂O₃,有效地抑制了成形合金钢中孔洞的形成;Cr₂O₃的析出使成形合金钢铁素体和奥氏体的组织细化,提高了合金钢的显微硬度。

研究了晶粒度对K492镍基高温合金在700℃和800℃的疲劳性能的影响,并根据扫描电镜和透射电镜的结果分析了疲劳断裂的机理。结果表明,晶粒细化提高了K492合金700℃和800℃的疲劳性能。在700℃进行高周疲劳时在冶金缺陷或某个晶面处产生疲劳裂纹;疲劳实验后位错呈带状分布,γ'相形态不发生变化,位错以切过或Orowan绕过机制通过γ'相。在800℃高周疲劳时疲劳裂纹均在缺陷处产生,部分区域的位错组态与在700℃的实验结果相似,γ'相形态不发生变化。另一部分区域的γ'相发生筏化,位错分布在基体通道中,γ'相失去对位错的钉扎作用。在700℃低周疲劳时疲劳裂纹主要起始于样品表面。在800℃低周疲劳时,疲劳裂纹主要产生于样品次表面或某个晶面处。

用水雾化制备了含Cr、Fe、Sn、Ti多元过饱和固溶合金元素的Cu40Zn黄铜合金粉末,将其与石墨颗粒预混合后在适当的温度烧结,热挤压后得到棒材。观测挤压棒材中石墨黄铜的微观组织并测量其切削性能和拉伸性能,研究了合金元素和石墨颗粒对切削性能和力学性能的影响。结果表明：黄铜粉末中的过饱和固溶合金元素Cr、Fe、Sn、Ti在后续的热加工过程中以微/纳米尺寸微粒析出,表现出优良的强化效果;合金元素在石墨/黄铜界面的富集和反应促进了石墨/黄铜的界面结合,提高了黄铜的切削性能但是不降低其力学性能。

采用室温力学拉伸、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等手段,研究了Cu含量对Al-Cu-Mn铝合金力学性能各向异性的影响。结果表明：随着Cu含量(质量分数)由6.51%降低到5.41%Al-Cu-Mn铝合金中微米级Al₂Cu相的数量显著减少,聚集排布的趋势减弱,使材料的延伸率提高、各向异性降低。其主要机理是,Cu含量较高时微米级Al₂Cu相应力集中,导致Al₂Cu相优先断裂且裂纹相互连通;Cu含量较低时,Al₂Cu相断裂后裂纹未扩展而晶界发生断裂。微米级Al₂Cu相沿各取向的分布差异,是力学性能各向异性的主要原因。

在室温下采用射频磁控溅射粉末靶在玻璃基底上制备掺铝氧化锌(AZO)薄膜,采用扫描电镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计和霍尔效应仪等手段表征和分析了薄膜的微观结构和光电性能,研究了退火氧分压对薄膜光电性能的影响。结果表明：退火后的AZO薄膜仍具有c轴择优取向的六方纤锌矿结构,薄膜的表面致密光滑;随着退火氧分压的降低AZO薄膜光学带隙变窄、透光率有所降低,但是其值均高于80%;随着退火氧分压的降低载流子浓度显著升高,电导特性明显改善,电阻率最低达到2.1×10^-3 Ω·cm。

以CTAB为模板剂采用喷雾干燥法制备球形多孔V₂O₅前驱体,再进行氨气还原氮化处理制备出球形多孔VN材料。使用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和N₂吸附-脱附等手段表征其结构并进行了循环伏安和恒流充放电测试,研究了材料的电化学性能。结果表明,这种材料为立方晶系晶体结构,呈球形颗粒状,有丰富的介孔,比表面积为120 m²·g^-1。循环伏安测试结果表明,球形多孔VN电极同时具有双电层电容特性和赝电容特性,电流密度为100 mA·g^-1时其比电容约为513 F·g^-1,进行5000次充放电循环后其比电容保持率为76.8%,功率密度为590 W·kg^-1时能量密度为65.0 W·h·kg^-1,而功率密度为3260 W·kg^-1时能量密度为24.17 W·h·kg^-1。

先将多层结构的黏土剥离成单片层黏土以提高黏土厚度的均匀性,再借助纳米纤维素在水中优异的空间位阻效应提高黏土在干燥过程中的稳定性以实现黏土在薄膜厚度方向上的有序堆叠,提高纳米纤维素/黏土复合薄膜的透光率,制备了一种透明、阻燃纳米纤维素/黏土复合薄膜。使用SEM、XRD、AFM、TGA等仪器分析和表征了复合薄膜结构、热稳定性和阻燃性。结果表明,当黏土与纳米纤维素质量比为1:1时复合薄膜的透光率达到90%,极限氧指数>60%。