从位错层次评述了断裂和环境断裂微裂纹的形核过程。对于金属材料、人和断裂过程（韧断，本质脆断，氢脆，应力腐蚀，液体金属脆）均以位错发射、运动为先导，只有局部塑性应变发展道临界条件，应力集中使局部应力等于原子键合力时才出现微裂纹的形核。环境（氢，腐蚀介质，液体金属）通过促进局部塑性变形引起低应力脆断。不同环境促进位错发射、运动的原因不同。

主要研究Ti质量分数对FeTiN纳米薄膜的结构及软磁性能的影响。表明为获得具有优良软磁性能的FeTiN薄膜。必须选择合适的Ti含量。研究了不同Ti质量分数时薄膜的性能和相组成并分析了其原因。

单晶连铸是一项新型金属型材制造技术. 单晶组织的演化是在引晶初期通过晶粒的竞争生长机制完成的, 晶粒的竞争生长过程依赖由传热条件决定的固液界面形状. 本文观察了工业纯铝单晶连铸引晶初期的组织演化过程, 并通过液淬观察了宏观固液界面形状与单晶演化的关系, 指出形成中心向液体中凸出的固液界面是完成单晶演化的必要条件. 在此基础上建立了测算单晶演化速度的几何模型, 讨论了铸锭尺寸、连铸速度及固液界面形状因子对单晶演化速度的影响. 研究结果表明, 铸锭尺寸越大, 完成单晶演化所需时间越长; 提高连铸牵引速度和界面形状因子, 有利于单晶组织的演化. 典型实验结果与理论分析吻合得很好.

以铈为例采用二维点阵错配度理论对其氧化物、硫化物和硫氧化物在不同凝固温度下成为Fe-C合金中初生奥氏体非均质形核核心的有效性进行了分析和计算. 结果表明: 成为Fe-C合金初生奥氏体非均质形核核心的夹杂物以Ce2O3为最有效,Ce2O2S中等有效, CeS则无效. 随着凝固温度的降低,稀土夹杂物成为初生γ相非均质形核核心的有效性增加.

用Bridgman法制备了MnSb/Sb棒状共晶复合材料, 得出其组织标度律和平界面生长条件. 基于棒状共晶界面前沿的成分过冷和曲面过冷, 估算了MnSb/Sb棒状共晶平界面生长临界速度, 与实验结果吻合较好. 揭示了目前沿用的成分过冷(CS)判据在判断共晶界面稳定性上的缺陷.

通过实验和总结文献, 提出一个高温塑性形变的经验公式: ε=A(σ/G)(1+ε)^b exp(-DQ/RT), 其中±分别表示拉伸和压缩实验,而n, b, DQ分别代表应力指数, 应变指数和塑变活化能.该公式同本实验中超塑性氧化锆的实验结果以及文献中的数据有良好的一致性, 并成功地用于确定应力指数和塑变活化能. 对应变指数的物理意义进行了试探性的解释.

用溶胶快速胶凝法制备了无龟裂的氧化铝膜. 勃姆石凝胶膜的厚度与喷雾距离、时间和溶胶的浓度之间的关系为δ µ ct/d^2. 适宜的溶胶(AlOOH)浓度为0.5~ 1.4mol/L,粘度应小于25´10^{-3}Pa•s. 用此法可制备厚度为0.05μm的超薄负载氧化铝膜和厚度为0.2mm的无龟裂的无负载氧化铝膜. 利用X射线衍射、透射电镜研究了不同温度时的物相和膜的截面、表面的形貌γ-Al2O3膜的晶粒大小均匀,以长形晶粒为主,形成了较均匀的孔结构, 微孔孔径约为3nm.

通过液体聚硅烷(LPS)与钛酸四丁酯Ti(OBu)4反应合成了不同钛含量的聚钛碳硅烷先驱体, 经熔融纺丝、不熔化处理及高温烧结等工艺制备出比电阻为10^6~10^3Ω•cm的Si-Ti-C-O纤维.用IR、GPC、VPO、TG、DTA等方法分析研究了聚钛碳硅烷的组成、结构与特性及其与含钛量的关系.

研究了大电流脉冲对Ti-6Al-4V合金疲劳裂纹扩展行为的影响, 结果表明, 在疲劳裂纹扩展后, 试样经大电流脉冲处理, 对疲劳裂纹的扩展有阻滞作用,并可以延长其疲劳扩展寿命.

研究了在脉冲电流作用下冷轧态2091 Al-Li合金的超塑形变. 脉冲电流的宽度为40μs, 频率为4Hz, 电流密度为1.78´10^3A/mm^2. 在773K的温度下拉伸, 应变速率提高一倍, 流变应力有所降低. 采用前期形变通电的方法, 合金延伸率比常规超塑提高12%. 超塑形变中不断产生动态再结晶. 在形变量小于40%的第一阶段, 超塑形变机制可用Ball-Hutchison-Langdon的晶界滑动—位错攀移的模型. 第二阶段(形变量≥40%),形变是在渗流分布状态的“损伤”晶界上滑动产生. 空位扩散在形变中起了重要调节作用.

探讨了晶须增强陶瓷基复合材料(CMCs)增韧过程的主要机制, 研究了机制的发生和作用过程对晶须角度的依赖性. 结果表明, 大部分晶须在架桥过程中折断, 折断后的晶须可以滑动摩擦的形式继续消耗能量. 当晶须角度较大时, 架桥过程和滑动摩擦过程因局部基体的破碎而截止.

将稀土铈和钆分别加入钛--铝二元铸造合金, 加入量为0.05~0.5%. 研究了铈和钆的加入对合金组织和晶粒尺寸的影响. 结果表明,加入稀土的铸锭具有三区组织: 铸锭表层细小的等轴晶区,离开表层的柱状晶区和心部的粗大等轴晶区; 铸锭热处理后得到全片层组织.不加稀土合金的等轴晶晶粒平均尺寸不小于1400μm,加铈和钆的合金晶粒的平均尺寸分别为440μm和410μm. 热压后, 加入0.15%钆的合金具有更细小的全片层等轴晶粒, 其平均尺寸为140μm.

研究了有机物催化热解法中含硫生长促进剂对单壁纳米碳管生成的影响,结果表明, 含硫生长促进剂能促进单壁纳米碳管的生成, 提高产率,并改变其直径数值的分布; 促进剂的添加量大, 纳米碳管的直径也大.

将涂覆金刚石碳(DLC)膜的金属钛植入狗的下颌骨, 用X射线、光镜、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等手段观测新骨细胞形貌, 数量、琥珀酸脱氢酶(SDH)的活性以及种植体表面的骨结合情况. 结果表明, 用直流辉光放电法制备的DLC涂膜明显改善钛植入体的生物相容性.

研究了SiC晶须增6061铝基复合材料及基体合金在170℃和190℃时效时的析出行为.结果表明: 复合材料达到峰时效的时间均较基体合金有所提前. TEM观察发现:复合材料基体中的位错密度明显高于相应铝合金;达到峰时效时前者析出相的数量明显少于后者,而前者析出相的尺寸却明显大于后者.分析了复合材料基体中高密度位错析出相形核和长大的影响。

根据玻璃形成动力学理论, 计算了CaO-MgO-Fe2O3-Al2O3-SiO2 渣系中成核速率($I$)和晶体长大速度($U$), 获得晶体形成的最佳温度, 研究了热处理温度对CaO-MgO-Fe2O3-Al2O3-SiO2渣系晶体的影响.计算的晶体形成的最佳温度结果表明与该体系的最佳热处理温度一致.

研究了PZN-PMN-PT陶瓷的介电、压电性能. 在PT物质的量分数为23%附近存在一个准同型相界, 在此附近的配方具有较好的压电、介电性能. 热处理后, 材料的压电、介电性能均有较大的提高, Kp从41%提高到51%, d33从319pC/N提高到418pC/N, 而相对介电常数由10010提高到14210.

通过对用化学溶液法制备硫化镉薄膜的微观生长过程和机理的研究, 建立一种在溶液中进行超声波化学制备硫化镉半导体薄膜的方法. 用扫描电子显微镜对化学溶液法和超声化学法沉积的硫化镉薄膜的生长过程进行跟踪观察. 讨论了硫化镉薄膜的UV-可见光谱.

用电镜对Si(001)基体上的Co薄膜的室温相和稳定性进行了观察, 高分辨像和小角解理的电子衍射结果均表明: 室温下, Co薄膜不发生反应, 室温相为α-Co, 没有硅化物形成. Co薄膜在经过300℃2h退火后, 薄膜发生部分凝聚现象, 凝聚团由硅化物组成. 300℃退火后薄膜由Co2Si和CoSi两相组成.

研究了氟化物玻璃中Yb3+敏化Pr3+、Tm3+、Er3+或Ho3+产生的上转换发光. 在波长为880nm光的激发下, Yb$3+敏化Pr3+产生波长为482, 520, 529, 605和635nm的荧光. 用波长为970nm的光激发, 在Yb3+敏化作用下, Tm3+产生波长为478, 649和793nm的上转换发光; Er3+产生波长为547和525nm的绿光; Ho3+产生543nm的绿光.

用低频内耗及DSC方法研究了反--4--丁基环己基甲酸--(4--丙基)环己基苯酚酯液晶的相变. 通过比较低频内耗与DSC的激活能,证实了液晶相变内耗峰的存在, 论证了相变内耗峰的产生机制.

研究了在用化学沉淀法制备ZrO2微粉的过程中, pH值、Zeta电位、表面活性剂及其添加方式等因素对氢氧化锆胶体的稳定性、分散性及氧化锆粒子尺寸的影响, 控制了团聚体形成, 得到了无硬团聚体的亚微米级的超细ZrO2粉末.

研究了W18Cr4V高速钢激光相变强化层的组织及其回火稳定性, 结果表明, 对于W18Cr4V高速钢, 激光相变强化后的组织明显细化, 其组织由马氏体、残余奥氏体及未溶碳化物组成; W, Cr, V等强碳化物形成元素在马氏体及残余奥氏体中固溶度的提高使强化层的回火稳定性有了明显的改善, 经640℃回火后强化层硬度达到最高值1003HV0.1,红硬性的提高改善了高速钢刀具的切削性能.

用射频磁控溅射法在外磁场中淀积NiO/Ni81Fe19双层膜, 利用淀积磁场Hde诱导易轴并确定交换耦合场方向. 研究了淀积磁场对NiO/NiFe双层膜特性的影响, 结果表明, 淀积磁场改善了双层膜的磁滞回线的矩形度, 减小矫顽力, 增强交换耦合作用. 反铁磁性层NiO和铁磁性层NiFe的厚度对矫顽力和交换耦合作用有很大的影响. 在56kA/m的磁场中制备的NiO(50nm)/NiFe(25nm)双层膜的易轴矫顽力HC为1.9kA/m, 交换耦合场HEX为2.6kA/m, 临界温度Tc为150℃, 截止温度TB为230℃.

用不同功率和作用时间的等离子体处理户外绝缘用硅橡胶. 用XPS技术分析了处理后硅橡胶表面成分的变化. 结果表明, 等离子体处理后的硅橡胶表面“有机硅”含量降低, “无机硅”含量增加, 导致硅橡胶表面的C含量降低, O, Si含量增加. “无机硅”含量随等离子体处理时间的延长而增加. 探讨了硅橡胶的老化机理.