采用溶胶--凝胶法合成In掺杂TiO₂纳米材料, 用XRD、FT--IR以及N₂吸附--脱附等手段对其表征, 研究了热处理条件对其结构和光催化性能的影响。结果表明, 在不同煅烧温度制备的材料均由锐钛矿型TiO₂组成,  且其表面形貌变化不大；随着煅烧温度的提高TiO₂晶粒尺寸逐渐增大, 催化剂的比表面积逐渐降低, 孔径逐渐增大。在400℃煅烧制得的3%In--TiO₂的比表面积为94.4 m²/g, 平均孔径为10.3 nm, 具有最强的光催化能力, 经光照30 min后对甲基橙的光催化降解率为43.1%。

研究了焊接热输入对X100管线钢接头的组织及性能的影响, 结果表明: 随着焊接热输入的增加, 焊缝区针状铁素体含量减少, 热影响区(HAZ)晶粒变粗, X100管线钢接头的强韧性降低。较小的热输入可减少HAZ的宽度, 降低HAZ硬度的下降。焊缝区和HAZ的冲击吸收功和剪切面积随着热输入的增加而减小。冲击断口表现为准解理断裂。焊缝组织以针状铁素体、粒状贝氏体为主,这种组织赋予材料良好的强韧性。在不同焊接热输入条件下, 冷却速度的差异使热影响区的显微组织发生较大的变化。

采用溶胶--凝胶法在多孔NiTi合金表面制备出多孔TiO₂/羟基磷灰石(HA)/TiO₂复合涂层, 研究了复合涂层的性能。结果表明：与未经过涂层处理的样品相比, 涂有复合涂层的样品在模拟体液(SBF)溶液中Ni离子的释放率大大降低；复合涂层具有比单一涂层更好的生物活性, 在快速钙化溶液(FCS)中能诱导磷灰石快速生长；多孔NiTi合金的特殊孔道结构为药物的可控释放创造了条件, 使药物释放呈现缓慢可控的规律。

采用共沉淀法制备CaO过剩型的Ca_1-xZrO_3-δ, 用交流阻抗法研究了阻抗行为。结果表明: C1.2Z试样前驱体在1000℃焙烧后生成较纯的斜方CaZrO₃相; 试样的总电导率随着温度的升高而显著增大, 其活化能为1.17 eV; 随着温度的升高, 试样的弛豫时间和电容均显著减小; 在低温晶界的介电常数明显高于晶粒的, 进而推测出氧离子缺陷分布不均和CaO对Ca_1-xZrO_3-δ基体的非均匀; 随着温度的升高介电常数显著减小, 表明氧空位的分布逐渐趋于均匀化。

用有限元分析方法模拟热循环过程中碳纤维/双马树脂基复合材料的热应力分布, 采用抛物线屈服准则分析复合材料的潜在破坏区域, 并结合有限元生死单元技术揭示复合材料在热应力作用下的微裂纹分布。结果表明, 复合材料自由端处的热应力大于其内部区域, 其中最大热应力位于自由端处富树脂区的纤维表面；复合材料的潜在破坏区域位于自由端沿纤维与树脂基体间的界面处, 主要的损伤形式为热应力引发微裂纹导致自由端处产生界面脱粘破坏。在进一步的热循环过程中, 热应力得到一定程度的缓解并重新分布, 由复合材料的自由端向内部区域延伸, 导致微裂纹的进一步扩展而使复合材料的界面脱粘程度加重。对CF/BMI复合材料在热循环过程中性能演化的实验结果表明,
热循环效应能够引发纤维与树脂基体之间的界面处形成微裂纹, 导致复合材料的界面粘接性能下降。模拟结果预期了CF/BMI复合材料在实际热循环过程中的潜在破坏区域,
并解析了热循环过程中导致复合材料界面粘接性能降低的根本原因, 表明模拟结果与实验结果相符。

采用熔盐电脱氧法, 以石墨固定的氧化物粉末为阴极, 石墨棒为阳极, NaCl--CaCl₂混合熔盐为电解质, 石墨坩埚为电解槽在800℃低温熔盐中制备金属Ti。进行不同电解时间的电脱氧实验, 研究了阴极产物。分别以石墨和钼为工作电极、对电极和参比电极, 对TiO₂电脱氧还原的过程进行了动力学研究, 测定了循环伏安曲线。结果表明：未烧结TiO₂粉末经过40 h的恒压电解后, TiO₂还原成Ti；石墨电极虽然有较宽的电化学窗口, 但是电极活性高、表面积大, 不能在高温条件下作为CV曲线电极材料使用；钼的电化学性质稳定, 是比较理想的电极材料；二氧化钛的电化学还原分四步进行: TiO₂/Ti₃O₅, Ti₃O₅/Ti₂O₃, CaTi₂O₄/TiO, TiO/T, 前两步都伴随CaTiO₃与CaTi₂O₄的自发形成。

制备两种主成分相同、微量组元含量不同的Al--Zn--Mg--Cu合金, 研究了微量Sc对其热变形及固溶过程中微结构和织构的影响。与只添加Zr的合金比较, 复合添加微量Zr、Sc的合金在变形过程中形成了较小的亚晶组织, 固溶后再结晶百分数大幅降低, 且在固溶后{011}<211>(B--)取向的强度较低, {112}<111>(C--)取向的强度较强。其原因是, 添加Zr、Sc后形成的Al₃(Sc, Zr)粒子均匀化退火后在晶界区域弥散析出, 对变形及固溶过程中晶界和位错的迁移产生了显著的阻碍。亚晶界提供的界面能促进了时效强化相MgZn₂相的析出。这种促进作用和亚结构的强化作用使复合添加Sc、Zr的试样其硬度比只添加微量Zr提高了11.3%。

研究了Ni₃Al(Zr)合金的室温滑动磨损性能, 结果表明: 随着P^1/2·V值的增大, Ni₃Al(Zr)合金的磨损机制逐渐转变为氧化磨损机制, 磨损率和摩擦系数逐渐降低, 当P^1/2·V研究了值达到22.7(N^0.5·m/s)时, 磨损机制转变氧化磨损机制。Ni₃Al(Zr)合金良好的高温力学性能支撑了氧化物膜, 对于形成较完整的氧化物膜具有重要作用, 氧化物膜降低了Ni₃Al(Zr)合金的摩擦系数和磨损率。

以聚丙烯(PP)为基体, 以丙烯酸为掺杂剂, 采用溶液接枝法制备了聚丙烯接枝苯乙烯磺酸--聚苯胺(PP--g--SPS--PANI)高分子复合物, 用红外光谱仪、ZC--90数字高阻计和扫描电子显微镜等手段对高分子抗静电剂进行了表征。研究了引发剂用量、丙烯酸用量等因素对其抗静电性能的影响, 结果表明: 抗静电剂性能随着丙烯酸、引发剂用量增加先升高后降低, 丙烯酸掺杂使复合到PP分子链上聚苯胺分子链上的电荷离域形成共轭结构而具有导电性能, 当丙烯酸用量与聚丙烯接枝苯乙烯磺酸质量比m丙烯酸/
m_PP-g-SPS=7:1, 引发剂与苯胺摩尔比n_APS/n_ANI=2:1时复合效率最高, 抗静电效果最好, 抗静电剂与PP共混物的电阻率下降到9.5×10¹²Ω·cm。对PP共混物界面的SEM测试结果表明, 共混物具有良好的相容性。

以硝酸钙、氧化铕、碳酸锂和钼酸铵为原料, 用喷雾热解法合成了CaMoO₄:Eu³⁺, Li⁺红色荧光粉。用X射线衍射、扫描电子显微镜和荧光光谱对样品的物相、显微形貌和发光性能进行了表征, 研究了喷雾热解温度对发光性能的影响。结果表明, 随着热解温度的升高样品的发光亮度先增后减, 在400℃达到最大值, 样品为四方晶系CaMoO₄, 其显微形貌呈空心球形, 平均球径为1.4 μm；这种荧光粉样品可被395 nm的紫外光和465 nm的蓝光有效激发, 发出617 nm的红光。

以Ca(OH)₂、NH₄H₂PO₄为原料, 在25℃恒温条件下用共沉淀法制备磁性羟基磷灰石(HAp)复合材料。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FEG--SEM)、高分辨透射电子显微镜(HR--TEM)和氮气吸附--脱吸附(BET)对其化学组成、形貌结构和性能进行表征, 并对其Pb(II)性能进行了研究。结果表明, 复合材料的均一性、分散性良好, 多数Fe₃O₄纳米颗粒沉积在HAp材料表面, 部分生长在HAp结构内部, 结合牢固；Fe₃O₄减轻了HAp的团聚, 使材料的比表面积增大, 并使其对Pb(II)的吸附性能显著提高。

在三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)传统的合成工艺中加入SiO₂溶胶, 制备改性MCA(mMCA), 再将其与尼龙6(PA 6)熔融共混制备阻燃PA 6复合材料, 研究了其阻燃性能。结果表明: 随着mMCA中SiO₂含量的增加, 复合材料的极限氧指数(LOI)先增加后降低；在mMCA中引入SiO₂后复合材料的自熄时间降低, 当mMCA含量(质量分数)为8%时复合材料达到UL 94 V--0自熄标准；在mMCA中引入SiO₂可减少复合材料燃烧时熔滴的产生和促使无焰熔滴的形成, 改善炭层结构, 提高复合材料的阻燃性能。

通过电子背散射衍射(EBSD)等手段研究了定向凝固高温合金DZ125L压痕变形后的应变分布和热处理后的再结晶。结果表明：压痕截面的应变分布非常不均匀。压痕变形区域随着载荷的增加而增大, 导致再结晶区域的增大。根据实验确定的某一温度下再结晶的临界变形量, 结合压痕截面应变分布情况, 可预测不同载荷对应的再结晶深度。

合成了一系列不同类型的马来酸盐, 研究了马来酸盐对聚氯乙烯(PVC)热稳定性的影响。结果表明, 马来酸盐对PVC具有一定程度的稳定作用, 其中以马来酸钠和马来酸锌的效果最佳；不同的马来酸盐具有不同的分子结构, 而马来酸盐对PVC的稳定化作用与其分子结构和金属阳离子有很大的关系。马来酸盐对PVC的稳定机理：一方面, 马来酸盐可取代PVC中的氯原子, 或与氯原子络合阻止了PVC脱HCl, 或吸收HCl气体防止自身催化降解；另一方面, 马来酸盐中的马来酸根与PVC降解后的共轭烯烃发生Diels--Alder反应。

采用料浆法在镍基高温合金M951上制备Al--Si共渗涂层, 研究了合金及涂层样品在1100℃恒温、循环氧化及在850℃在Na₂SO₄+25%K₂SO₄和Na₂SO₄+25%NaCl两种混盐中的热腐蚀行为。同时利用SEM、EDS对氧化膜表截面形貌进行了观察, 并结合X射线衍射对相组成进行了分析。结果表明, 在1100℃恒温及循环氧化时, M951合金表面生成NiO、NiAl₂O₄、Nb₂O₅及Al₂O₃等的混合氧化物膜, 氧化膜不均匀且剥落严重。在Al--Si涂层样品表面形成稳态的α--Al₂O₃, 大幅度提高了合金的抗高温氧化性能。在850℃热腐蚀试验中, M951合金40 h后发生灾难性腐蚀, 而Al--Si涂层经100 h腐蚀后仍保持完整,表面形成极薄且连续的θ--Al₂O₃氧化膜, 大幅度提高了合金的抗热腐蚀性能。

制备四种固化剂固化的纳米复合环氧富锌涂层, 采用盐雾试验、浸泡试验和电化学阻抗谱等手段, 研究了涂层的耐蚀性。结果表明, 酚醛胺固化剂固化的纳米复合环氧富锌涂层的耐腐蚀性能最好, 其原因是酚醛胺固化剂中的苯环结构提高了涂层抗化学介质的能力。

采用溶胶--凝胶法制备铁、碘单掺杂及共掺杂的纳米晶TiO₂光催化剂, 用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见(UV--vis)漫反射光谱对其进行表征, 研究了其降解亚甲基蓝的光催化性能。结果表明, 催化剂样品为锐钛矿相, 平均粒径为7--15 nm。掺杂使样品的光吸收性能显著改善。掺杂I引起样品的晶粒尺寸减小和光吸收范围的拓展, 导致其光催化活性显著提高；对于共掺杂样品, 随着Fe掺杂量的增加, 其光催化活性呈现先增加后减小的变化趋势, 掺杂量为0.2%的光催化性能最好。根据Fe引入后样品晶粒尺寸、光吸收性能及能带结构等因素的变化, 对其光催化性能变化的机制进行了讨论。

制备了不同成分配比的耐高温硅酸盐胶黏剂, 用体视显微镜、扫描电镜观察胶体的形貌, 用低载荷拉伸试验机测试其粘结力, 并分析试样在高温条件下及饱和水蒸汽环境中的绝缘性能。结果表明：随着硅酸盐胶黏剂的液相组分中SiO₂/M₂O模数比变小、固相粉末粒度分布范围变宽及液固相质量比的适当调节, 其粘结强度均有较大的提升；胶黏剂绝缘的性能随着温度的升高而恶化并存在绝缘电阻大幅下降的临界温度, 碱金属离子含量的增加降低其临界温度并加快其下降趋势；在饱和水蒸气环境中胶黏剂绝缘性能普遍降低, 对固化后的胶体进行高温热处理使其绝缘性能有较大提升, 但碱金属离子含量和胶体微观裂纹会降低其绝缘性能。