以透明模型合金丁二腈-乙醇系为实验系统,直接观察其单相凝固过程中界面形态的非稳态演化过程,从三个方面:①平胞转变②胞核转变③枝晶一次间距,系统地考察了凝固界面形态选择的时间相关性和历史相关性结果表明:①导出了凝固初始过渡区溶质再分配的一个新公式;②提出了确定平界面稳定性临界条件的可测判据和实验方法;③从实验上和理论上解释了胞枝转变行为;④揭示了枝晶一次间距的历史相关性;⑤发现凝固形态选择的历史相关性的大小与系统离开平衡的程度相关.

应用高频区熔和液态金属冷却方法,考察了定向凝固速率和温度梯度对Al-Bi偏晶共生结构的影响.发现在陡的温度梯度下,仅有很低的生长速度方能形成共生;界面前沿的液相流动破坏了共生藉以维持的稳定的三相交角,从而产生厂共生结构的异常用化与破断,利用原子扩散时间与熔体重构时间的等量关系,推导出规则型偏晶共生的动力学方程.

对比了高温度和低温度梯度下NASAIR100单晶的组织和高温持久性能,发现高温度梯度降低单晶中显微疏松含量,减小树枝晶间里和显微偏析程度,使单晶具有较少的γ/γ′共晶和较细的,形状较规则的γ′沉淀.在相同的抽拉速率下,高温度梯度提高铸态NASAIR100单晶的高温持久寿命可达11倍多,固溶处理进一步改进单晶的组织和高温持久性能.

利用经典热力学和连续介质电动力学理论计算了脉冲电流作用下无序介质(包括金属熔体和非晶态金属)的成核率.结果表明:对于无序介质的晶化过程,随脉冲电流密度增加,形核率成指数增大;超短时脉冲有可能使熔体直接冷凝成大块纳米晶材料,并能限制已经形成的纳米晶粒的长大.

采用NiSO4加过量碱制取的Ni(OH)2水浆(pH12-13),经氢还原～30min制得平均粒度20nm以下的Ni粉.碱是否过量对Ni粉粒度影响较大;催化剂和温度对反应速度也有较大影响,氢还原反应机制不是液相中的Ni离子还原,而是Ni(OH)2固体微粒与活性氢之间的反应.

研究了气体雾化Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo(a.%)合金的粉末颗粒特征及快速凝固组织.雾化气体压力大于8MPa时,Ti_3Al基合粉末颗粒圆整,颗粒质量分数与其直径间存在对数正态关系,颗粒表面具有明显的合金结晶特征,其凝固组织具有清晰的二次枝晶,观照冷却速度与二次技晶间距的关系,得到合金的冷却速度为103-105K/s.

研究了掺到原料W粉中微量Si(400ppm)在W-7Ni-3Fe重合金中的分布及在液相烧结过程中的行为.结果表明,Si主要以固溶形式分布在W晶粒中.X射线光电子能谱(XPS)分析发现,在掺杂Si的W-W及W-基体相界面富集SiO2和Na2SiO3在未掺杂试样的断口表面发现了较弱的WO2的XPS谱,而在掺杂合金中未发现WO2.

用差热分析法(DTA)研究微量元素C,B,Al,Zr对一种Co基高温合金初熔温度的影响,表明微量元素的加入,对熔化温度无明显影响,但导致合金初熔温度明显降低,B的影响最为显著,C次之,Al,Zr略有影响.并且,用金相探针法研究不同温度下合金的微观组织,发现合金从枝晶间开始熔化,随温度提高,熔化区域向枝晶于扩展,电子探针研究表明微量元素在枝晶间高度富集,用图像分析法定量研究合金的熔化体积百分数随温度的变化规律,确定合金的初熔温度.DTA和金相探针法的测定结果十分吻合.

建立偏晶合金液—液两相区内第二相液滴碰撞粗化的数学模型.并对Zn-Pb合金作数值模拟计算.结果表明,当第二相液滴平均半径<1μm时,布朗凝并起主要作用,当第二相液滴平均半径较大时,重力凝并起主要作用.

用100×100mm大面积加热器进行了气相生长金刚石膜试验,对得到的金刚石膜样品作了拉曼光谱分析,并用扫描电镜观察了不同空间区域中金刚石形核的特点.拉曼光谱和扫描电镜观察的结果,均给出了与温度分布特点较好的对应.本研究的结果,指出厂热丝法大面积气相生长金刚石膜工业应用的可能性.

为降低PbO2电极析氧过电位,本文对在有添加剂作用下的电解液及其所制备的PbO2电极的性能进行了研究.结果表明:添加剂的加入,使电解液的分散能力提高,沉积层均匀、致密,在酸性介质中,由加有添加剂电解液制备的PbO2电极一定程度降低了阳极析氧的过电位.文中还分析了所制备电极析氧过电位降低的原因.

科学基金重点项目“高温腐蚀与防护机理研究’取得突出进展由中国科学院金属腐蚀与防护研究所李铁藩研究员负责的国家自然科学基金重点项目“金属材料高温腐蚀与防护机理研究”,经过该所和北京科技大学组成的项目组两年来的深入研究,取得了突出进展和重要结果.这是今年3月中期检查中,专家组评议时得出的一致结论.高温腐蚀与防护主要涉及高温氧化、碳盐腐蚀、热腐蚀其保护涂层,稀土元素对高温氧比的作用机理、氧化膜开裂与自愈机....

用溶胶—凝胶方法,采用电泳工艺在Al基片上制成Al2O3薄膜.膜物质主要是非晶态,但含有少量微晶.随着热处理温度的升高,进晶含量增加,这种湿敏膜在中,高湿区有良好的感湿性能.

用X射线衍射仪和透射电镜研究了粒径和Y,Ce掺杂元素对ZrO2纳米粉相结构的影响.结果表明,在室温下平均粒径为～10nm的ZrO2粉单斜相不足20v.%,而加入2mol%Y2O3或2mol%CeO2可使单斜相更少.试验测得纯ZrO2,ZrO2-2mol%CeO2,ZrO2-2mol%Y2O3纳米粉在室温下单斜相和四方相保持平衡共存的临界粒径分别为17.5,21.0和32.5nm.

分别以水和丙三醇作为淀粉的增塑剂,研究了它们对淀粉热塑性加工工艺参数的影响,比较了所得材料的力学性能,表征了材料加工前后的聚集态结构.并给出了一个淀粉在加工过程中受热、剪切及增塑剂作用的模型.

通过微分法导出了泡沫塑料剪切模量和体积模量所满足的微分方程组,并利用泡沫塑料各向同性弹性常数间满足的关系求解;得到了泡沫塑料剪切用量与体积模量的关系,确定了剪切模量与材料孔隙比的关系;并且将本文结果同其他已有模型进行了对比.

研究了胶粘剂性质、含量及残余应力状态对纤维-铝合金胶接层板(ARALL)疲劳裂纹扩展特性的影响,分析了裂纹扩展过程中的分层状态的变化结果表明,ARALL层板内富胶层的剪切形变和伴随裂纹扩展的分层区越大,即这两方面耗散能量越多,则疲劳裂纹扩展速率越低;胶粘剂含量的影响不明显.给层板施加预应力极大降低了层板的疲劳裂纹扩展速率.其本质在于裂尖在同样的疲劳载荷下实际所受到的有效应力降低.

测试和分析了用热压和挤压铸造工艺制备的CF/Al复合材料热膨胀行为指出CF/Al的热膨胀规律与其内部残余应力的存在方式密切相关,其制备方式对热膨胀过程也有影响,从热膨胀变化规律能够间接了解材料内部残余应力的生成、消亡及存在方式,为材料的尺寸稳定化处理及选择热处理制度提供理论和实验依据.

研究了石墨、聚合物(PVA)及材料厚度对石墨-MDF(Macro-Defect-Free)水泥基复合材料屏蔽电磁波性能的影响及其机理.结果表明;当石墨添加量超过18v.%时,材料对200—1600MHz的电磁波有10—40dB的衰减效果,屏蔽效率S随材料中聚合物增加而降低,随材料厚度增加而升高,随电磁波的频率f的增加有升高的趋势.当石墨在水泥基体里形成导电网络时,材料的电阻车ρv发生显著变化,即出现渗滤阈值(PecolationThreshold)现象后,具有较好的屏蔽性能,屏蔽电磁波主要以吸收电磁波为主.