在不同水化学条件下的高压釜中研究了Zr--4合金在LiOH水溶液中的耐腐蚀性能. 结果表明, 不同的腐蚀介质对氧化膜内的压应力和$t$--ZrO$_{2}$的含量的影响有很大不同; Zr--4合金在LiOH或KOH水溶液中腐蚀时, Li$^{+}$比K$^{+}$进入氧化膜深而且浓度高; 在LiOH水溶液中腐蚀时, 氧化膜中OH$^{-}$的浓度比在KOH水溶液中高. 锆合金在LiOH水溶液中腐蚀时, 氧化膜的生长主要是通过OH$^{-}$从合金的表面向内扩散, 与锆反应生成氧化锆和原子氢. Li$^{+}$半径较小, 容易进入氧化膜, 因此较多的OH$^{-}$进入氧化膜的深处, 并与$t$--ZrO$_{2}$中的氧空位反应, 使$t$--ZrO$_{2}$向$m$--ZrO$_{2}$转变. 这导致氧化膜出现裂纹, 使氧化膜中的压应力松弛, 降低氧化膜的保护能力, 提高了锆合金的腐蚀速率.

建立了自由等轴晶移动对宏观偏析影响的数学模型, 对铸锭凝固过程中的对流和溶质分布进行了数值模拟. 在模型中按照临界固相分数将糊状区分为紧密树枝晶和自由等轴晶两个不同的区域. 对带冒口铸钢锭的宏观偏析进行了数值模拟, 并同实验结果进行了比较. 与假设糊状区内固相静止的模型相比, 考虑等轴晶移动的模型得到的溶质分布结果与实验结果更接近. 在凝固过程中, 等轴晶随液体流动并在铸锭的底部中心聚集, 在凝固后的铸锭中形成锥形的负偏析. 还发现, 在铸锭的中心靠上的区域形成正偏析, 在铸锭的外部区域形成负偏析.

利用差示扫描量热计(DSC)和透射电子显微镜(TEM), 研究了用快速凝固法制备的Al$_{90}$Pb$_{10}$合金样品经三次 DSC热循环处理前后的结构形态变化. 结果表明, Al$_{90}$Pb$_{10}$合金经热循环处理后, 纳米镶嵌Pb颗粒发生了奥斯特瓦德(Ostwald)熟化, Al$_{90}$Pb$_{10}$合金中的位错形态也因此发生改变. 也讨论了这种结构形态变化的内在机制.

用模拟闭塞电池法(O.C.) 研究了青铜在模拟环境介质0.028 mol$\cdot$L$^{-1}$ NaCl + 0.01 mol$\cdot$L$^{-1}$ Na$_{2}$SO$_{4}$ + 0.016 mol$\cdot$L$^{-1}$NaHCO$_{3}$ 中的局部腐蚀孔内或裂纹内的化学变化. 通电32 h后闭塞区内溶液的pH值由7.00降至5.02, 与此同时Cl$^{-}$和SO$^{2-}_{4}$向闭塞区内迁移, 其浓集倍数分别是6.31和2.93; 测定了闭塞区内外Cu、Sn、Pb金属离子的浓度, 据此计算出溶解因子$f_{\rm Sn/Cu}$小于1, $f_{\rm Pb/Cu}$大于1, 表明青铜中各元素选择性腐蚀的顺序为Pb$>$Cu$>$Sn, 腐蚀速度Pb$>$Cu$>$Sn; 用XRD分析了腐蚀产物的组成, 解释了青铜文物表面腐蚀产物的分层现象, 即从里到外为CuCl, CuCl和Cu$_{2}$O, Cu的二价化合物.

利用全新的四氢呋喃和水的溶液体系将肝素与不溶于水的聚氨酯同溶液混合, 制备出含有肝素的聚氨酯薄膜. 利用碳二亚胺缩合反应将肝素接枝在聚氨酯分子上 以改善材料的长效抗凝血性. 在肝素过量的情况下, 制备出同时含有游离和接枝肝素的聚氨酯薄膜, 并初步评价了薄膜中肝素的扩散速率以及体外抗凝血性. 结果表明, 肝素均匀分布在薄膜中, 肝素活性保持良好, 扩散缓慢, 具有相对长效的抗凝血活性. 接枝后的肝素仍具有良好的生物活性, 同时含有接枝和游离肝素薄膜的抗凝血性优异.

采用二已基琥珀酰磺酸钠(aerosol OT, AOT)作为表面活性剂, 正辛醇作为助表面活性剂, 异辛烷为油相, 将Ca(H$_{2}$PO$_{4}$)$_{2}$ $\cdot$ H$_{2}$O水溶液和 Ca(OH)$_{2}$饱和溶液作为水相制成反相微乳液, 并使两种微乳液反应, 制备出呈单分散的球形纳米羟基磷灰石颗粒. 通过系统性试验绘制了AOT/异辛烷/Ca(H$_{2}$PO$_{4}$)$_{2}$ $\cdot$ H$_{2}$O 水溶液和AOT/异辛烷/Ca(OH)$_{2}$饱和溶液微乳液的局部三元拟相图, 确定了该体系的反相微乳液单相区. 采用动态激光散射原理分析了上述微乳液的胶束直径, 确定了胶束直径与体系含水量的线性关系, 并计算了微乳液胶束的有关参数. 分析了羟基磷灰石的反应机理和颗粒的形成过程, 并采用紫外可见光吸收光谱, 研究了体系含水量对羟基磷灰石超细颗粒形成过程的影响.

研究了用乙酰丙酮过渡金属络合物等促进剂催化促进环氧树脂与氰酸酯 (在氰酸酯欠量, 适量和过量条件下)的共固化反应行为、固化反应的机理、 固化物的结构特征以及结构与性能关系. 结果表明, 促进剂能明显地降低体系的固化反应温度, 缩短固化反应时间, 其促进效果与促进剂种类有关. 在固化反应过程中, 先是氰酸酯发生自聚反应形成二聚体或三聚体(三嗪环), 然后二聚体进一步形成三嗪环, 此过程伴随着环氧树脂的聚醚反应, 最后是三嗪环与剩余的环氧基反应形成噁唑烷酮. 在氰酸酯欠量的条件下, 固化物的交联结构主要是聚醚网络结构和噁唑烷酮结构, 三嗪结构很少. 在 氰酸酯适量和过量条件下, 固化物交联结构主要是三嗪环和噁唑烷酮结构, 聚醚结构很少. 随着氰酸酯含量的增加, 三嗪结构随之增加, 聚醚结构减少, 固化物的耐热性能和介电性能随之提高.

研究了加有低轮廓添加剂的不饱和聚酯树脂在中低温固化时的形态, 结果表明: 温度对加入聚醋酸乙烯酯类LPA试样的固化形态影响不大, 而加入聚苯乙烯类LPA对试样的固化形态则有较大的影响. 在固化过程中极性较大的LPA更有利于从UPR相中分离出来, 形成有利于补偿收缩的两相交互连续的相态结构, 而玻璃转化温度与UPR的差别大并且低于固化温度的LPA, 使得固化试样形成微孔有更多的时间和更高的效率. 对于加入聚醋酸乙烯酯类LPA的试样, 试样的固化形态随着LPA含量的增加发生两次明显的转变. 对于具有较高分子量的LPA, 只需要加入较低的含量就能使试样形成相互连续的两相结构, 而加入聚苯乙烯类LPA的试样, 固化的形态随着LPA含量的增加没有明显的改变.

在室温条件下, 用磁过滤等离子体装置在单晶硅基底上制备了纳米结构TiN薄膜. 分析了薄膜的表面形貌、晶体结构, 测量了TiN薄膜的硬度, 研究了基底偏压对薄膜结构性能的影响. 结果表明, 用此方法制备的TiN薄膜表面平整光滑, 颗粒尺寸为50$\sim$80 nm; 随着基底偏压的增大薄膜发生(111)面的择优取向. 随着偏压的提高, 薄膜的颗粒度稍有增大, 摩擦系数增大, 偏压提高, 晶面在较密排的(111)面有强烈的择优取向, 硬度也有所增大. 在其它条件相同的情况下载荷越大, 摩擦系数越大.不起 用磁过滤等离子体法制备的纳米结构TiN薄膜具有较低的摩擦系数 (0.14$\sim$0.25).

利用Gleeble--1500热学--力学模拟机, 对A2017半固态合金进行半固态压缩变形实验, 分析了应力-应变曲线和组织变化, 研究了压缩变形机制及成形性能. 结果表明, 用单辊搅拌冷却(SCR)技术制备的A2017半固态合金的组织为细小均匀的非枝晶等轴晶, 二次加热后可转化为均匀的球形晶和共晶液相组成的半固态组织; A2017合金半固态压缩变形的塑性好、变形抗力低; 随着变形温度的升高或者变形速率的降低, 变形的抗力降低. 在稳定的流动变形阶段, A2017合金的半固态变形机制主要由液相流动和固相颗粒的转动与滑动组成, 触变性能稳定, 最大半固态加工变形范围为60\%左右.

以聚二甲基硅烷(PDMS)与聚氯乙烯(PVC)为原料, 经过共热解聚合反应合成了聚碳硅烷(PCS--P), 并制备出SiC--C纤维. 利用IR、XRD、XPS等分析方法对先驱体PCS--P与SiC--C纤维的组成、 结构与性能进行了研究. 结果表明, 在PVC的引入量适当的条件下, 通过共热聚将少量的短碳链引入到聚碳硅烷结构中, 使SiC--C纤维的电阻率显著降低到10$^{-1}\sim$10$^{1}\Omega\cdot$cm, 并保持了良好的结晶性和耐氧化性.

在原子力显微镜上, 对分子链长相同、 官能团不同的两种自组装分子膜的摩擦特性进行了研究, 分析了载荷和滑动速度对自组装分子膜摩擦特性的影响. 结果表明: 自组装分子末端官能团的化学活性越强, 形成的自组装分子膜的团簇特征越显著; 对于两种短链自组装分子, 摩擦力随着载荷的增大而增大, 而滑动速度的影响在自组装分子末端官能团化学活性较大时才表现出来. 形成结构稳定的自组装分子膜后, 摩擦力比成膜初期的自组装分子膜显著降低, 具有减摩效应. 具有较强化学活性官能团的自组装分子膜, 当载荷增加到一定值以后, 会失去减摩效应, 其化学活性越强, 摩擦力越大.

介绍了一种制备非致冷红外探测器阵列的新方法, 此方法避免了使用传统的微电子机械系统(MEMS)工艺来加工微桥. 研究了如何在Si基片表面形成ZnO膜层网格状结构的方法. ZnO纳米粉末和PLZT厚膜采用改进的溶胶--凝胶法制备. 表征了ZnO纳米粉末的表面形貌和PLZT厚膜的相组成, 测量了PLZT--8/53/47厚膜的铁电性和热释电性. 结果表明, ZnO纳米粉末的粒径为40$\sim$70 nm, PLZT--8/53/47厚膜为纯钙钛矿相, 其主结晶方向与底电极一致. PLZT--8/53/47厚膜具有优良的热释电性能, 其热释电系数$p$为8.21$\times$10$^{-8}$C/(cm$^{2}\cdot$℃), 而矫顽场较小, 25℃时+$E_{\rm c}$为32.0 kV/cm, 40℃时+$E_{\rm c}$仅为27.8 kV/cm.

用机械合金化方法球磨金属氧化物, 通过机械化学反应合成了Ni--Zn铁氧体. XRD, DSC, TG等分析发现, 在600℃空气中退火后样品完全转变成单相的尖晶石结构. 球磨后粉末样品的平均颗粒尺寸为15$\sim$32 nm, 在不同温度退火后晶粒有所长大. 在空气中低于1000℃的温度下退火后的样品具有较高的比饱和磁化强度, 最高$\sigma_{\rm s}$=63.4 emu$\cdot$g$^{-1}$, 可与块状样品相比. 也讨论了真空退火对样品磁性的影响, 800℃真空退火后样品的分子磁矩计算值为 3.4$\sim$3.7 $\mu_{\rm B}$.

在透射电镜(TEM)下观测了一种管线用针状铁素体钢热轧板材的显微组织并研究了力学性能. 结果表明, 这种管线用针状铁素体钢热轧板材具有较优良的强韧性能, 其显微组织与焊接组织在形态上有很大的差异. 管线用针状铁素体钢热轧板材中有明显界面的板条束或针状片条束; 没有明显界面的板条束或针状片条束, 可根据条状物或岛状物的有方向性的线状分布依稀辨别界面的存在; 板条或针状片条与非等轴晶共存等多种不同形态, 并不象焊接组织那样通常是单一的针状片条束或板条束形态.

研究了Ni含量、机械合金化工艺参数对Fe--Ni机械合金化过程中马氏体相变的影响及其机理. 结果表明: 在Fe--Ni机械合金化过程中存在着马氏体相变, 但继续机械合金化马氏体是否会发生逆转变主要由Ni含量决定. 当Ni$\leq$30\%(质量分数, 下同)时, 机械合金化引起的材料局部温度未达到形变促使马氏体相变逆转变开始温度, 因此继续机械合金化马氏体不转变. 对于Fe--35Ni, 形变促使逆转变的开始温度低于局部温升, 马氏体将向奥氏体转变. 当Ni含量为35\%时, 随着机械合金化时间的延长、球磨速度和球料比的提高, 机械合金化可以提供的相变驱动力增大导致奥氏体的量逐渐增多.

用溶胶--凝胶法制备了不同空位浓度掺杂的La$_{0.67-x}$Ca$_{0.33}$MnO$_{3}$ 系列样品($x$=0.00, 0.02, 0.06, 0.10), 用扫描电子显微镜(SEM)观察了样品的形态和颗粒大小, X射线衍射实验结果显示样品为单相钙钛矿结构, 用振动样品磁强计(VSM)测量了样品的磁化强度随温度变化的$M$--$T$ 曲线和起始磁化$M$--$H$曲线. 研究了空位浓度对样品的居里温度$T_{\rm c}$和磁熵变的影响. 结果表明, 空位浓度的掺杂将样品的居里温度$T_{\rm c}$提高至室温附近, 磁熵变得到增强. 对于经历了一级相变的样品La$_{0.67-x}$Ca$_{0.33}$MnO$_{3}$ ($x$=0.02), 在居里温度$T_{\rm c}$(277 K)附近和1 T外磁场下, 最大磁熵变达到了2.78 J/(kg$\cdot$K).