采用Tersoff势对具有不同截面尺寸的β--SiC纳米丝的[001]向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟, 得到了纳米尺度下β--SiC纳米丝的应力--应变演化关系, 研究了β--SiC纳米丝的力学性能与特征尺寸的关系. 模拟结果表明, β--SiC纳米丝在常温下具有不同于宏观陶瓷材料的室温脆性, 在断裂前发生了明显的塑性变形, 塑性应变达到11%. 截面尺寸对纳米丝的力学性能有显著的影响, 截面尺寸越大, 初始杨氏模量越大, 抗拉强度越高.

使用锌--碳钢异材质丝束电极技术, 模拟并研究了锌/钢电偶腐蚀不同阶段的电位和电流密度的空间分布. 结果表明, 在锌丝与钢丝面积比为10 : 1的情况下, 锌丝能给钢丝提供足够的阴极保护, 且锌丝之间存在明显的电位、电流分布不均现象; 钢丝之间也存在电化学参数分布不均现象, 而且在受到保护的同时钢丝表面有氢析出.

研究了三种Fe--15Cr--xAl(x=0, 5, 10, 原子分数)合金在600℃于ZnCl₂--KCl盐膜下的腐蚀行为. 与氧化相比, 所有合金在盐膜下均发生加速腐蚀, 生成了疏松多孔的腐蚀产物膜, 且发生内腐蚀. 合金的腐蚀速率随着铝含量的增加而降低. 铝的作用主要是由于Al₂O₃在腐蚀产物内层富集, 充当阻挡层有效地阻碍了反应介质在膜中的传递.

利用离子注入和后续高温退火的方法制备了包埋在二氧化硅(SiO₂)基质中的硅纳米晶, 研究了不同离子注入浓度试样的微观结构和发光性能, 以及硅纳米晶的生长机理和发光机制. 结果表明:  较小的硅纳米晶(<5 nm)其生长机理符合Ostwald熟化机理, 较大的纳米晶(>10 nm)则是由多个小纳米晶粒通过孪晶组合或融合而成的; 离子注入浓度为8 ×10¹⁶cm^-2的样品其发光强度是离子注入浓度为3×10¹⁷cm ^-2样品发光强度的5倍；硅纳米晶内部的微观结构缺陷(如孪晶和层错)对其荧光强度有很大的影响.

在MM200摩擦磨损试验机上对高速电弧喷涂3Cr13涂层进行了干摩擦条件下的磨损寿命试验, 通过恒定应力加速模型分别建立了载荷、涂层厚度、摩擦副转速与3Cr13涂层磨损寿命的关系图, 并采用多元回归分析建立了预测3Cr13涂层磨损寿命的模型, 对影响因素进行了相关度分析. 结果表明：载荷的增大引起涂层内分层失效, 涂层厚度的减小则引起涂层整层剥落, 摩擦副的转速主要影响摩擦副间的犁沟和微切削程度. 影响磨损寿命大小的因素依次顺序为: 涂层厚度、载荷和摩擦副转速.

采用溶胶--喷雾干燥--煅烧--氢还原方法制备了晶粒尺寸为17--30 nm的超细Mo--30Cu复合粉末, 在制备过程中经历了一系列的相转变,  由喷雾干燥复合盐前驱体Cu _7.6 O ₈(NO₃ )+(NH ₄) ₂(Mo ₄O ₁₃)+(NH ₄)₆(Mo₇O₂₄)(H₂O)₄ +Cu₄Mo₅O₁₇+CuMoO₄ 在450℃煅烧后转变为CuMoO ₄+MoO ₃复合氧化物, 在300℃低温还原转变为MoO ₂+ Cu₂ O + Cu三相, 再在700℃高温还原完全转变为Mo+Cu两相复合粉末. 该粉末在1050--1200℃烧结时从亚稳态Mo(Cu)固溶体逐渐转变为Mo和Cu相, 在1050℃烧结后得到致密度为99.7\%的细晶合金.合金的最大抗拉强度可达755 MPa, 最大延伸率可达15.8%.

采用共沉淀方法结合原位碳包覆合成了LiFePO₄/C复合正极材料. 对碳化过程和包覆LiFePO₄进行了研究. 结果表明: 在不同碳源的热解过程中, 由于分子量和结构的不同, 分解温度和碳化产物的结构也不相同; 不同碳源的碳包覆对LiFePO₄的晶体结构有一定的影响, 而且由于碳包覆层结构的差异所包覆改性的LiFePO₄表现出不同的电化学性能. 文中还讨论了不同碳源对碳包覆后LiFePO₄/C的电化学性能的影响.

对锰含量为18.8%的TRIP/TWIP钢进行单轴拉伸实验, 研究了这种钢的应变硬化行为. 结果表明: 这种高锰TRIP/TWIP钢的真应力应变曲线不完全遵循Hollomon的线性关系, 在不同变形阶段强化机制不同. 在塑性变形的开始阶段TRIP效应比较明显, 且应变硬化指数n是恒定的; 而真应变在0.14--0.35之间时二阶导数d²σ/dε²>0, 应变硬化指数n随着应变量的增加而增加, 其微观机制是形成大量的形变孪晶, 并有孪晶和位错的交互作用, TWIP效应在该阶段占主导作用. 真应变大于0.35后有少量TRIP效应, 此时两相均发生变形.

根据多孔铝渗流制备过程中孔结构的形成规律建立了单元模型,　其中改变渗流压力引起的通孔度变化所产生的孔隙率变化规律符合物理模型.　通过对不同孔隙率的孔结构单元模型计算,　结合实验研究了孔隙率变化引起的孔结构变化,　并计算了通孔多孔铝力学性能的影响规律. 结果表明, 模型计算得到的材料弹性模量、塑性变形平台应力与实验结果基本相符, 孔与孔之间通孔度的变化决定了通孔多孔铝的孔隙率变化, 受压缩时在连通孔处的应力集中是其力学性能对孔隙率敏感的直接因素.

提出了一种基于不可逆热力学和纯弯曲理论的力电耦合模型, 以描述和预测离子聚合物金属复合材料的力电特性.
力电耦合模型的表达形式可简化为含有两个驱动力(电场E和压力梯度∇p)的线性等式, 主要依据离子传输、电场作用和弹性变形之间的耦合关系预测IPMC的力电特性; 采用纯弯曲理论近似描述了IPMC的受力特征. 这个力电耦合模型可解释IPMC材料的驱动特性和传感特性, 能较好地预测IPMC在直流激励下的响应, 误差在-7%以内.

用溶胶--凝胶(Sol--gel)法制备La _0.7 Sr _0.3 MnO ₃(LSMO)靶材, 用脉冲激光沉积(PLD)法在LaAlO ₃(012)基片上沉积出厚度约为187 nm的LSMO薄膜, 研究了真空退火对薄膜的输运和光诱导特性的影响. 结果表明, 薄膜的相变温度随着退火时间的增加而降低, 薄膜的电阻率升高. 在低温金属相光照使电阻率降低, 在高温绝缘相光照则使电阻率升高. 随着退火时间的增加, 光电导( ?ρ )先增大而后减小, 在真空条件下退火40 min的薄膜光电导( ?ρ )达到最大值为0.013 Ωcm. 根据双交换作用解释了薄膜光电导的变化规律.

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂, 采用水相悬浮聚合法合成了甲基丙烯酸丁酯(BMA)/苯乙烯(St)共聚物, 将共聚物溶于N, N--二甲基乙酰胺(DMAc) 中配制成纺丝溶液, 将其用湿法纺丝成形后制备出具有吸附弱极性液态有机物(油品)功能的甲基丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物纤维. 用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和¹H核磁共振波谱仪(NMR)研究了共聚物的化学结构, 用热重分析仪(TG)、动态热机械分析仪(DMA)、单丝强力仪等对纤维的相关性能进行了分析. 结果表明, BMA/St_70/30共聚物纤维的性能良好, 对煤油、石油醚和庚烷等油品的饱和吸附率分别达到3.7 g/g纤维、5.3 g/g纤维和4.1 g/g纤维.

以草酸铵为沉淀剂, 以尿素为pH调节剂, 以Ce(NO₃)₃ ?6H₂O、Ca(NO₃)_2? 4H₂O、Sm₂O₃和Gd₂O₃为起始原料, 采用改进的均相沉淀法合成前驱物, 将其在700℃焙烧4.5 h, 分别制备出Ca掺杂及Ca--Sm和Ca--Gd复合掺杂的CeO₂ 基纳米粉体. 用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和BET法等技术对焙烧粉体的物相、形貌、晶粒尺寸及比表面积进行了分析表征. 结果表明, 当混合金属离子的总浓度为0.5 mol/L、沉淀剂浓度为0.05 mol/L、起始水解pH值为1时, 可制备出具有立方萤石型晶体结构及良好结晶性、粒度分布在34--39 nm之间的球形纳米粉体. 采用乙醇分散和洗涤掺杂前驱体沉淀, 能有效地减轻焙烧粉体的团聚程度.

采用磁控溅射方法在Si基底上制备SiC薄膜, 研究了SiC薄膜经不同温度和气氛条件高温退火前后结构、成份的变化. 结果表明, 薄膜主要以非晶为主, 由Si--C键, C--C键和少量Si的氧化物杂质组成; 在真空条件下经高温退火后, 薄膜C--C键的含量减少, 而Si--C键的含量增加, 真空退火有利于SiC的形成; 在800℃空气中退火后, 薄膜表面生成一层致密的SiO₂薄层, 阻止了氧气与薄膜内部深层的接触, 有效保护了内部的SiC. 在空气条件下, SiC薄膜在800℃具有较好的热稳定性.

提出了一种根据泡沫金属的孔率和孔径这两个基本参量计算其比表面积的方法. 利用泡沫金属比表面积与孔率和孔径的对应数理关系, 结合有关实验数据,成功地计算出了电沉积法和高压渗流铸造法制备的泡沫金属的比表面积.

采用恒压模式在硅酸盐系电解液中制备镁合金微弧氧化陶瓷层, 对比研究了微弧电泳和直接电泳镁合金的截面形貌、结合力大小以及抗腐性能差异. 结果表明: 在镁合金微弧氧化陶瓷层的表面可制备电泳有机层, 简化了电泳工艺; 在微弧电泳复合膜层间形成机械咬合力和化学键力, 附着力等级可达1级; 经800 h中性盐雾腐蚀试验后, 复合膜层腐蚀增重量和样品表面的形貌均没有明显的变化; 与微弧氧化陶瓷层和直接电泳有机层相比, 微弧电泳复合膜层的电化学稳定性显著增强, 腐蚀电流相分别减少了约5个和2个数量级.

使用一种配套于磁控溅射设备的基片液氮冷却装置制备了小颗粒度纳米微晶NiO_x电致变色薄膜. 当溅射参数完全相同时, 借助于对基片的冷却可有效控制并降低NiO_x薄膜的晶粒尺度. 冷却基片所制备的NiO_x薄膜的电致变色性能明显优于室温时制备的薄膜, 且该薄膜的O/Ni比率也明显高于室温时制备的NiO_x薄膜的O/Ni比率.

用有限差分法对微重力条件下分离结晶生长中的熔体热毛细对流进行了数值模拟, 熔体的深径比A取1和2, 自由界面无因次宽度B取0.05、0.075和0.1; 得到了分离结晶Bridgman生长过程中熔体热毛细对流的流函数分布和温度分布图, 研究了流型的演变过程和流动的失稳机制. 结果表明: 当Marangoni(Ma)数比较小时, 流动为稳态流动并只存在于自由界面附近, 随着Ma数的增加, 流动增强并逐步向熔体内部扩展, 熔体内部温度分布的非线性性增加, 自由界面速度增大; Ma数超过某一临界值后, 流动转化为非稳态流动; 流动失稳的物理机制是流速的变化和阻力的变化之间存在滞后.

用液态金属冷却技术(LMC)和传统的定向凝固技术(HRS)制备了名义成分为Ni--33Al--31Cr--2.9Mo--0.1Hf--0.05Ho(%, 原子分数)的定向合金, 研究了制备工艺对其组织的影响. 结果表明, 合金由初生NiAl枝晶、NiAl/Cr(Mo)共晶胞和少量Hf固溶体组成. 与HRS工艺相比, LMC工艺能提高固液前沿温度梯度和冷却速度. 较高的固液前沿温度梯度扩大了NiAl/Cr(Mo)共晶共生区成分范围, 减少初生NiAl枝晶的体积分数. 而较高的冷却速度抑制固溶元素扩散, 细化定向合金的组织, 增加合金中固溶元素总量. 另外, LMC工艺能避免HRS工艺中产生的生长缺陷, 包括斑点、NiAl一次枝晶的偏转和NiAl一次枝晶的不连续.

使用液压伺服疲劳试验机考察一种新型(汽车前轴用)Nb+V复合微合金非调质钢的疲劳行为, 绘制出S--N曲线并分析了疲劳断口特征, 研究了其三点弯曲疲劳性能的试样尺寸效应及其原因. 结果表明, 试样的尺寸对非调质钢的三点弯曲疲劳性能有显著的影响, 其三点弯曲疲劳极限随着试样尺寸的减小而增加, 但是试样尺寸对疲劳试样的断口形貌几乎没有影响; 在三点弯曲疲劳试验中, 试样尺寸效应源于试样内部的应力梯度, 小尺寸试样的应力梯度比大尺寸试样的高.