研究了AZ80镁合金经300℃等通道挤压(ECAP)后的组织、织构与力学性能的演变规律以及第二相析出行为的影响。 结果表明: ECAP显著促进了粒状连续析出, 可有效节省后续热处理时间。A路径多道次挤压最终获得基面织构; Bc路径挤压后形成基面近似平行于剪切面的织构; 第二相析出对ECAP织构特征的形成没有显著影响。 用该工艺可获得较高的延伸率(13%--19%), 但是抗拉强度过低($<$300 MPa), 综合机械性能不理想。 可通过抑制挤压前的未溶粗大粒子的析出、减少挤压道次和降低挤压温度等措施优化AZ80的析出控制。

采用感应熔炼气体雾化法制备了掺杂稀土Nd的高温钛合金Ti--60粉末。 结果表明, 在制备过程中合金元素几乎没有烧损, 增氧量小于100×10^-6; 粉末的平均粒度(d₅₀)约为100 μm, 满足正态分布, 雾化气体的压力增大则粉末的粒度减小; 粉末的形貌大多呈球形, 只有少量的形状不规则; 部分粉末是空心的, 其比例随着粉末粒度的增加而增大; 粉末表面有明显的凝固特征, 具有清晰的二次枝晶; 随着Nd含量的增加, 粉末表面富Nd稀土相的析出增加; 粉末由针状 α' 马氏体组织构成, 当真空退火温度超过700℃时马氏体开始微量分解, 当温度升高到850℃时马氏体大量分解。

以MoO₃粉末和石墨为原料, 用气相传输方法制备MoO₂微/纳米片, 并对其形貌、结构及光学性能进行了分析和表征。结果表明, 用气相法制备的矩形薄片状MoO₂, 长和宽在几微米到几十微米之间, 厚度约为200 nm。MoO₂微/纳米片在波长200--300 nm的紫外光范围内有较强的吸收带, 在304.6 nm、343.4 nm和359.6 nm处有较强的发光峰。根据实验分析和热力学理论, 探讨了MoO₂微/纳米片的生长机理。

以多晶硅颗粒为硅源, 在泡沫碳化硅载体上原位水热合成silicalite--1型沸石晶体。研究了硅颗粒加入量、NaOH浓度以及合成时间等因素对沸石晶体的负载量、晶体尺寸和沸石晶体/泡沫碳化硅复合材料比表面积的影响。结果表明,
以多晶硅颗粒为硅源控制硅酸根的释放速度, 使沸石晶体在碳化硅载体表面异质界面形核, 从而实现沸石晶体在泡沫碳化硅载体表面的连续生长; 当多晶硅量过少时, 溶液中的硅酸根浓度过低, 不能在载体表面形成连续生长的沸石层;
而当多晶硅量过大时, 溶液中硅的浓度过高, 部分沸石晶体在溶液当中形核, 使沸石晶体在载体表面的负载量下降; 提高溶液中NaOH的浓度, 加快硅的溶解, 使溶液中硅的饱和浓度升高, 沸石晶体的形核率也随之升高, 使沸石晶体的负载量增加。在最优条件下制备的silicalite--1/泡沫碳化硅复合材料其沸石晶体的比表面积为81.28 m²g^-1。

将以MnS为主要抑制剂的普通取向电工钢作为实验材料, 检测并分析脱碳样品的宏观织构及脱碳和随后加热至925℃时样品的微观织构, 统计分析了Goss与周围晶粒的取向差分布。根据取向差原理计算了脱碳样品主要织构组分内各取向晶粒的取向差环境。结果表明, 取向电工钢脱碳退火后Goss晶粒与周围晶粒的取向差分布呈现大角度特征, 主要取向差分布范围为30^o--45^o, 而非Goss晶粒与周围晶粒的取向差分布则呈现更多小角度特征。二次再结晶后, Goss晶粒与周围晶粒的取向差分布仍然以大角度特征为主。

固定CuO(0.4%)和TiO₂(4%)的添加量、改变TiO₂(0--32%)和CuO(0--3.2%)的添加量(质量分数, 下同), 研究了CuO--TiO₂复合助剂对氧化铝陶瓷烧结性能、微观结构、物相组成以及烧结激活能的影响, 以揭示复合助剂的低温烧结机理。结果表明, 在1150--1200℃TiO₂固溶入Al₂O₃生成Al₂Ti₇O₁₅相, 并生成大量正离子空位提高了扩散系数, 从而以固相反应烧结的作用机理促进了氧化铝陶瓷的致密化; TiO₂在Al₂O₃中的极限固溶度为2%--4%, 超过固溶极限的TiO₂对陶瓷烧结没有促进作用; 添加适量的CuO(0.4%)可将TiO₂在Al₂O₃中的固溶温度降低到1100℃以下, 并以液相润湿作用促进氧化铝陶瓷的致密烧结。陶瓷烧结激活能的计算结果定量地印证了上述烧结机理; 当在Al₂O₃中添加4%的TiO₂和2.4%的CuO, 可将烧结激活能降低到54.15 kJ ? mol-1。

在低温磷化条件下, 在磷化液中加入Ca ²⁺并以臭氧作为促进剂, 在A3碳钢表面制备了磷化膜。通过SEM、
XRD、EDS、FT--IR以及腐蚀电化学测试等手段对磷化膜进行表征, 研究了Ca ²⁺和臭氧对磷化膜的结构和性能的影响。结果表明, 在磷化液中添加Ca ²⁺所得磷化膜的质量随着Ca ²⁺浓度的提高而减小, 添加Ca ²⁺可细化磷化膜的晶粒、提高磷化膜的致密度和耐蚀性能; 溶解在磷化液中的臭氧具有细化磷化膜晶粒和促进晶粒生长的作用, 能大幅提高磷化膜晶粒的形核率和磷化膜的主体形成速度。当磷化液的pH=2.70、Ca ²⁺浓度为1.8 g/L、臭氧含量为2.50 mg/L时, 磷化膜的质量为5.46 g/m², 其耐硫酸铜点滴腐蚀时间超过122 s, 在5% NaCl溶液中的腐蚀电流为0.50 μA/cm²。

采用磁控溅射技术在硼硅玻璃基片上沉积具有不同填充因子的Ag--Al2O3金属陶瓷复合薄膜,柔相济用紫外--可见--近红外分光光度计和透射电镜(TEM)分别表征复合薄膜的光谱特性及微观结构, 使用透射光谱及反 射光谱数据计算其光学常数, 研究了Ag--Al2O3复合薄膜的表面等离子体共振(SPR)吸收峰随填充因子的变化特征。结果表明, 在一定范围内, 随着填充因子的增大, SPR吸收峰增强、半峰全宽增大且峰位红移。

以聚丁二烯橡胶为增韧剂, 用本体聚合方法合成了一系列丙烯腈--丁二烯--苯乙烯三元共聚物(ABS), 并研究其力学性能。结果表明: 高顺胶BR9004的增韧效果最好, IZOD缺口冲击强度高达236.1 J/m, 与低顺胶700A的复合可使后者的综合力学性能提高(可与高桥8434牌号产品相媲美); 随着丙烯腈含量和树脂相分子量的增加,材料的IZOD缺口冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率均有所提高; 而树脂的拉伸强度则随着橡胶含量的增加而降低; 在橡胶含量低于20\%时冲击强度随着橡胶含量增长迅速, 高于20%时增长缓慢。

测量60Si2Mn钢在拉扭复合载荷作用下的低周微动疲劳特性, 研究了不同轴向循环拉伸应力幅值对微动疲劳寿命、循环软化特性以及摩擦磨损表面和断口形貌的影响。 结果表明, 随着循环拉伸应力幅值的提高, 60Si2Mn钢的微动疲劳寿命降低幅度不同, 发生循环软化的时期不断提前, 完成循环软化的疲劳周期也不断缩短。 同时, 微动摩擦副产生的氧化物磨屑对微动磨损性能有重要影响, 在疲劳前期加剧摩擦磨损, 在疲劳后期减轻摩擦磨损。 微动疲劳裂纹源形成于试样发生微动摩擦磨损的表面, 并出现疲劳台阶。 在扭矩产生的切向剪切应力作用下, 疲劳裂纹沿着与轴向45^o角的方向扩展, 最终在断口上留下显著的舌状凸起, 拉应力的幅值越大舌状凸起越明显。

观测Fe₂(MoO₄)₃和Fe₂(MoO₄)₃/Si₃N₄粉末H₂还原后的微结构特征, 研究了其微观组织结构的演变。 结果表明: Fe₂(MoO₄)₃还原后转变为20 nm厚的Fe薄层包覆Mo颗粒的微结构; Fe₂(MoO₄)₃/Si₃N₄粉末被还原后转变为两种结构形式颗粒粉末, 一种为3--5 nm的薄层Fe包覆在Mo颗粒表面粉末, 一种为粘附有纳米Fe--Mo氮化物、Si、Mo等颗粒的Si₃N₄粉末。Fe₂(MoO₄)₃/Si₃N₄粉末还原后形成这种微结构的原因是, 在还原过程中同时发生了两种反应: 一种是Fe₂(MoO₄)₃自身发生分解还原反应, 另一种是Fe₂(MoO₄)₃与Si₃N₄颗粒表面发生反应。

以尿素为改性剂, 用水热处理方法对三水铝石进行了改性处理。 结果表明, 尿素的加入量和水热处理时间对产物微观结构有显著的影响, 当尿素与三水铝石的摩尔比小于6 : 1时, 水热处理24 h的产物为片状薄水铝石; 当摩尔比超过8 : 1时, 产物为板条组装的球形碱式碳酸铝铵。纯相碱式碳酸铝铵的形成与水热处理的时间有关, 随处理时间的延长, 氢氧化铝经历了由三水铝石到薄水铝石与碱式碳酸铝铵混相结构再到纯相碱式碳酸铝铵的演变过程, 期间发生由块体到片状再到片组装块体的微观形貌变化, 最后演变为板条组装球形结构。

将聚磷酸钙(CPP)与生物羟基磷灰石(HA)复合制备出非晶态CPP/晶态β--TCP新型双相磷酸钙生物陶瓷, 研究了CPP的含量和煅烧温度对其相组分、烧结性能和力学性能的影响。 结果表明, 高温下HA与CPP反应生成β--磷酸三钙(β--TCP)和水。 当初始原料中CPP的含量(质量分数, 下同)高于10%时, 可制备出新型双相磷酸钙生物陶瓷CPP/β--TCP；当CPP的含量低于10%时, 可制备出以HA/β--TCP为主相的复相陶瓷。 在CPP含量为0--15%、煅烧温度高于1250℃或CPP含量为15%--30%、煅烧温度为1150--1250℃的条件下,都可制备出抗压强度较高的复相磷酸钙陶瓷。

研究了TeO₂--Nb₂O₅--P₂O₅三元系统的玻璃形成能力和相关理化性能。结果表明, 在TeO₂(80%--90%), Nb₂O₅(0--20%), P₂O₅(0--20%)(摩尔分数)成分范围内可以形成性能良好的透明玻璃, 碲氧、磷氧和少量的铌氧结构单元共同构建了稳定的链状玻璃网络骨架。TeO₂--Nb₂O₅--P₂O₅玻璃的转变温度为394--425℃、折射率为1.65--1.88。

用定量金相、扫描电镜和能谱分析等方法获取了用2种工艺冶炼的40CrNi2Mo钢中夹杂物尺寸特征参数, 研究了这些参数对钢塑性的影响。 结果表明: 由于夹杂物的体积分数和尺寸比较小, 夹杂物间距的增大, 在塑性断裂时由夹杂物形成的微孔洞很难以内颈缩形式聚合, 微孔洞间的局部剪切也不容易扩展。 由此判断, 真空自耗重熔钢的断面收缩率比电渣重熔钢的高。钢中的夹杂物对其均匀延伸率、形变硬化指数和拉伸强度没有影响。

用低温化学溶液法在100℃制备了非层状结构的单晶ZnO纳米带。在反应初期先形成层状结构的碱式醋酸锌(Zn(OH)_2-x(CH₃COO)_x n H₂O)前驱体, 然后在水热条件下使其转化成单晶ZnO纳米带。 用透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光光谱(PL)对ZnO纳米带的形态、结构和光学性质进行了表征。 结果表明, 在上述反应中醋酸根阴离子和弱有机碱六次甲基四胺(HMT)对前驱体和ZnO纳米带的形成起了关键作用。

研究了反应烧结多孔碳化硅(RPSC)陶瓷在1200--1500℃干燥氧气中的氧化行为。 结果表明, 与碳化硅致密块的高温氧化行为不同, 温度越高, RPSC的氧化增重越小; RPSC的整个氧化过程分为氧化初期的快速增重阶段和缓慢氧化的平台阶段, 氧化动力学曲线符合渐近线规律。 RPSC的高温氧化在外表面和孔隙内同时发生, 孔隙内的氧化占主导地位, 最大氧化增重与孔隙率成线性关系。当孔内氧化速率高于氧气向孔内的传输速率时, 氧化主要发生在孔口附近, 氧化硅很快将孔封闭, 阻止了孔内继续氧化。

采用液相沉淀法合成两种水合硼酸锶SrB₂O₄ ?4H₂O和SrB₆O₁₀ ?5H₂O, 将其高温煅烧制备出纯四硼酸锶(SrB₄O₇)相, 分析了高温煅烧过程、产物的物相和形貌, 研究了煅烧温度和保温时间等因素的影响。结果表明, 在加热过程中水合硼酸锶发生脱水 → 非晶化→ 晶化过程, 且SrB₆O₁₀在800℃左右分解为SrB₄O₇和液态氧化硼; 将SrB₂O_4  ?4H₂O和SrB₆O_10 ?5H₂O在900℃煅烧4 h可制得纯相四硼酸锶; 延长煅烧时间可提高产物的晶化程度, 但是其晶型没有明显的变化。 用该法制备的SrB₄O₇:Eu荧光粉, 其发光强度明显比以SrCO₃和H₃BO₃为原料制备的样品高。