采用电子探针、图象处理仪和差热分析仪等测定观察了Ni在球铁中的偏析分布特性,研究分析了Ni对铸态球铁组成相比例、Fe-C-Si平衡相图、Ms点和贝氏体转变动力学的影响及其机制结果表明:Ni在球铁中呈连续负偏析,其加入可以改变铸态球铁中各组成相的比例,使得Ms点降低,奥氏作稳定性增加,等温转变过程中,贝氏体转变速度减慢

用XRD法研究了退火Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金中α-Fe(Si)晶化相的有序化过程.结果表明,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金在490℃,1h退火后,α-Fe(Si)晶化相是具有DO3结构的有序相,有序畴为球形,直径为7.0nm,它随退火温度的升高而长大,在590℃退火后达10.9nm,与α-Fe(Si)的尺寸相当.此时,α-Fe(Si)的有序度为0.8在850℃,1h退火后,α-Fe(Si)的DO3超点阵线条消失.在550℃等温退火时,α-Fe(Si)的DO3有序畴先为椭球状,于60min退火后形成球状,直径为10nm.

液体轧制是将快速凝固技术引入连续铸轧中形成的一种新的加工方法研究结果表明,液体轧制Al-Si合金薄带的强度较未变质铸态的提高39%,塑性指标亦明显提高.这是由于液体轧制过程中液体处于快速流动状态和一定压力双重作用下快速结晶凝固成形,从而改变了Al-Si合金薄带的显微组织,尤其是Si相的形态、尺寸及其分布状态,使薄带获得了明显的强韧化效果.

利用球-盘摩擦磨损试验机研究了边界润滑条件下45#钢渗氮表面刷镀Ni-Cu-P镀层的摩擦学性能.结果表明,在硬度较高且具热硬性的渗氮层上刷镀较软的Ni-Cu-P镀层,可较45#钢直接刷镀Ni-Cu-P镀层及未刷镀的渗氮层,摩擦学性能全面显著提高.还利用扫描电子显微镜和铁谱仪对磨损表面的成分、形貌和磨屑形态进行了分析.

通过在Si3N4陶瓷与40Cr钢钎焊接头中放置软性中间层方法,可以有效地降低钎焊接头残余应力,提高钎焊接头强度.试验结果表明,薄软中间层材料以Nb为最好,其最佳厚度为80μm,400℃平均三点弯曲强度达到600MPa.本文提出了在钎焊接头中残余应力因子及其数学表达式.残余应力因子的计算值与测试的钎焊接头弯曲强度值是相吻合的.

研究了非晶合金Fe77.2Mo0.8Si9B13球磨过程中的晶化行为.结果表明:机械驱动的晶化产物为纳米尺寸单相α-Fe固溶体,与热晶化产物(α-Fe和3种硼化物)明显不同.

在非晶态Fe76B15Si9合金中加入Ce可明显改变合金的退火脆化倾向,Ce与杂质元素化合生成高熔点的化合物,在晶化过程中成为晶体形成的核心,加快了非均匀成核速率,降低了开始发生晶化的温度,但对其晶化反应进行顺序及晶化产物不产生影响.

在TEM下观察了α-钛/钢爆炸复合界面的结合层内,在α-Ti一侧所产生的绝热剪切带(ASB)的微观组织与结构.结合ASB形变热力学状态分析,首次利用高应变速率下由于绝热温升使金属发生动态再结晶,从而导致晶粒组织得以细化.这种细晶组织促进了了超塑形变的发生,很好地解释了在爆炸复合(～106/s)的条件下,ASB内产生的大剪切应变.

综述用溶胶-凝胶法制得的凝胶玻璃以及有机改性硅酸盐(Ormosil)作为光功能基质材料在半导体微晶量子点掺杂、有机染料掺杂以及稀土离子掺杂方面的应用,并结合作者近期的工作讨论了其在非线性光学、固态连续可调激光器、固态激光对撞锁模以及激光玻璃方面的应用和发展.

利用溶胶-凝胶方法,研究了C60在KH—560基Ormosils(OrganicModifiedSilicates)中的掺杂过程.采用紫外激发的室温荧光光谱和Raman光进分析研究C60在有机改性硅酸盐材料中的结构状况.可能因为C60受到环境的影响,两个Raman峰270和1459cm-1分裂成另外一些峰.与基质作品相比,C60掺杂样品在219nm紫外波长激发的荧光光谱明显不同,发现有620,670,682,715,734和766nm六个发光峰.其中682,715和734nm的三个发光峰与低温态(5K,20K)文献值相近.

根据非等温差热分析(DTA)实验和Bansal等提出的结晶动力学参数计算方法,计算了BAS凝胶玻璃的结晶激活能、频率因子和Avrami指数,分析了两种BAS凝胶玻璃的非等温结晶过程.经过适当的积分变换,由修正的JMA方程导出了两种BSA凝胶玻璃的结晶动力学方程.并由此计算了非等温结晶过程中晶相体积分数.结果表明:BAS凝胶玻璃由于有大量内表面积和残留OH基,成核容易,在不加形核剂的情况下仍呈现整体结晶特性,结晶快.可以获得晶粒尺寸约为0.5μm的BSA玻璃陶瓷,当BaO含量减少,SiO2含量增加时,结晶速度趋缓.计算的晶相体积分数和由差热曲线上峰区面积比值确定的晶相体积分数较接近.

测定8mol%CeO2-ZrO2在连续冷却中变温t→m的Ms,在Ms以上及以下的等温相变动力学曲线和相变产物的点阵常数等.温相变产物(贝氏体)的点阵常数小于变温马氏体的点阵常数.参照金属材料中的贝氏体相变,建议8mol%CeO2—ZrO2的等温相变为扩散过程控制的贝氏体相变.贝氏体可能在母相晶界形核.

在SiC磨粒磨损条件下对ZTM陶瓷的耐磨性进行了试验研究,并与工具钢、PSZ陶瓷进行了比较.在球磨条件下对圆柱形ZTM,PSZ和Al2O3试样的磨损作了对比实验.分析比较了本实验条件下ZTM陶瓷磨粒磨损耐磨性与其力学性能、ZrO2相组成、显微结构以及试样中ZrO2添加量之间的相互关系,对该陶瓷的磨粒磨损过程及ZrO2相变对ZTM耐磨性的影响进行了初步探讨.

用光电子能谱(XPS)对Sn离子注入BaTiO3热敏材料及其不同条件下退火后的结构进行了研究.结果表明:氧在未注入样品中只有一种化学结合状态,而在注入后的样品中呈现两种化学状态;Sn在经注入后但未退火的样品中有两种价态出现,而在退火后转变为一种价态;Ba,Ti的化学状态在注入和退火后均未发生明显的变化.

对Pb(Ni1/3Nb2/3O3-PbZrO3-PbTiO3,即xPb(Ni1/3Nb2/3)O3-(1-x)Pb(ZrδTi1-δ)O3(0.2≤x≤0.6,0.2≤δ≤0.5)三元系固溶体的压电性能进行了研究,结果表明材料压电活性较高的配方位于准同型相界(MPB)附近,压电常数d31值可达260×10-12C/N.讨论了结构相变对压电性能的影响.

采用火焰法在Mo基底上沉积金刚石薄膜,研究了在沉积过程中C在Mo基底中的行为.结果表明,在Mo基层上沉积金刚石时,碳原子与Mo反应形成Mo2C,随着时间延长,Mo2C层加厚,C原子扩散进入基底的速率下降,之后C原子在Mo2C层表面达到过饱和开始金刚石形核.

用X射线光电子能谱(XPS)剥层分析方法,研究AIN薄膜在大气中加热时的氧化性能.结果表明,常温时AIN薄膜稳定;在700℃加热时,Al2O3膜开始增厚.AIN被氧化;加热温度愈高,AIN被氧化得愈剧烈.

利用炭黑与高密度聚乙烯复合制成了具有PTC功能的导电材料(HDPE-C),根据目前各种导电理论,提出“晶界”导电模型,并推导出了炭黑的填加量(L)、高聚物结晶体大小(α)、碳粒子半径(rc)、碳粒子间距(x)之间的关系.晶界导电模型与实验结果有较好的符合.

采用微脱胶原位技术表征了Apmoc、芳纶-Ⅱ纤维复合材料界面结合强度.

用高能超声法将微米级陶瓷颗粒均匀分散于Al液中,获得了微细颗粒增强Al基复合材料.

对基体改性C/C复合材料在高温下的氧化规律进行了探讨,分析了基体改性C/C复合材料在恒温下的氧化失重与氧化时间的变化关系结果表明,这种关系可分为三个阶段:(1)失重率为0—60%的线性阶段;(2)失重申为60—80%的指数阶段;(3)失重率为80—100%的线性阶段.其次又分析了基体改性C/C复合材料在恒定时间下的氧化失重与氧化温度的变化关系结果表明,这种关系也可分为三个阶段:(1)室温一失重开始温度的恒重阶段;(2)失重开始温度一重量保持率为70%的指数阶段;(3)重量保持率为70%—0的线性阶段.并通过数学推导,证实了所提出的“基体改性C/C复合材料的氧化三段论”,对于进一步研究提高C/C复合材料的高温抗氧化性及C/C复合材料的使用性能,有一定的指导意义.

采用反应烧结方法,利用TiO2,Al和B粉末间的放热反应在较低的温度下制备Al2O3-TiB2复相陶瓷和原位生长Al2O3和TiB2弥散粒子增强Al复合材料Al2O3-TiB2复相陶瓷是密度ρ～0.8的多孔体,由尺寸约10μm的生长单元构成晶粒,在陶瓷中还含有少量的Al3Ti.Al基复合材料中原位形成的Al2O3和TiB2粒子尺寸小于2μm,在基体中呈现均匀分布,没有发现Al3Ti生成.这种原位Al基复合材料具有优于SiCw/Al复合材料的强度.