研究了ADS嬗变系统候选结构材料新型低活化马氏体耐热钢SIMP钢和T91钢在800℃空气中的高温氧化行为.结果表明, SIMP钢和T91钢在空气中氧化500 h后在表面形成了不同结构的氧化膜: 在SIMP钢表面形成了连续致密的Cr₂O₃层, 在Cr₂O₃层分布一层颗粒状的铬锰尖晶石, 在基体和氧化膜之间出现硅的富集; 而在T91钢表面形成了外层为Fe₂O₃和内层为铁铬尖晶石的双层结构氧化膜.新型SIMP钢的高温氧化速率远比T91钢的低, 表现出优异的抗高温氧化性能.SIMP钢中较高的铬和硅元素含量, 是其抗高温氧化性能优于T91钢的主要原因.

用光学显微镜,扫描电镜,透射电镜,常温拉伸以及Kahn撕裂实验等手段, 研究了挤压温度对Al-Zn-Mg合金型材表层和中心层强度和断裂韧性的影响.结果表明: 挤压型材表层以细小等轴的再结晶晶粒为主, 中心层为发生部分再结晶的纤维组织, 沿挤压方向中心层强度高于表层, L-T取向的断裂韧性表层高于中心层.挤压温度由440-450℃时升高至480-490℃时动态再结晶程度升高, 强度升高, 而断裂韧性降低; 时效后晶内析出相更细小, 晶界析出相粗化,不连续, 中心层的再结晶分数由14.8%升高至52.3%, 屈服强度也从280 MPa升至314 MPa, 而UIE由229 Nmm^-1降低至204 Nmm^-1.

用机械球磨法制备Nd₂Fe₁₄B/α-Fe复合磁体, 研究了Dy₂O₃掺杂对纳米复合磁体磁性能的影响.结果表明, 掺入Dy₂O₃能显著提高复合磁体的矫顽力, 且随着Dy₂O₃掺杂量的增大最大矫顽力对应的退火温度降低.X射线衍射分析结果表明, 掺入Dy₂O₃使Nd₂Fe₁₄B的晶格常数减小, 也即Dy部分替代Nd后生成了(Nd, Dy)₂Fe₁₄B硬磁相.因此, 复合磁体矫顽力的增强主要归因于硬磁相磁晶各向异性的提高.但是, 硬磁相磁晶各向异性的提高缩短了有效交换耦合长度, 表现为过量掺杂Dy₂O₃使矫顽力降低.

对炼铜炉渣进行氯化焙烧可脱除渣中的铜, 有利于在后续工艺回收渣中的铁.以热力学计算分析为基础, 研究了在炼铜炉渣氯化焙烧过程中铜和铁的行为特征.结果表明: 在一定范围内提高焙烧温度,延长焙烧时间及增加CaCl₂,FeSO₄的加入量, 都有利于提高渣脱铜效率; FeSO₄的加入量大于0.15时分解产物中生成过量的SO₂, 导致系统中FeO的含量激增.FeO较易被氯气氯化造成渣中铁损失严重, 且使铜脱除效果降低.在焙烧温度为1373 K,焙烧时间 为30 min,氧气流量为 0.40 Lmin^-1,CaCl₂ 添加量为0.20(CaCl₂ 与炼铜炉渣质量比)和FeSO₄加入量0.15(FeSO₄ 与炼铜炉渣质量比)的工艺条件下, 处理后炼铜炉渣的含铜率由1.06%降至0.11%, 表明用氯化焙烧法可有效脱除渣中的铜.

分别制备了含有M型和Z型硅土的两种丙烯酸聚氨酯复合涂料.喷涂在热浸镀锌钢板上的涂料形成的涂层, 具有良好的力学性能.添加M型和Z型硅土的涂层, 其耐磨性比空白涂层分别提高了57.1%和85.7%, 硬度提高了14.5%和41.8%.用盐雾试验和电化学阻抗谱考察了两种涂层的耐腐蚀性.结果表明, 添加两种硅土的涂层具有更好的耐腐蚀性.其原因是, 两种硅土具有微米粒状氧化硅与纳米片状高岭土的组合结构, 纳米片状高岭土含量的提高有利于改进抗渗透性和力学性能.

以无水氯化镁和无水氯化铝为原料, 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为助纺剂, 无水乙醇和N, N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂, 采用非水解溶胶-凝胶法制备纺丝前驱体溶液, 利用静电纺丝技术获得镁铝尖晶石凝胶/PVP前驱体纤维, 经900℃煅烧合成出镁铝尖晶石纤维.借助XRD, FTIR, SEM和TEM研究了凝胶化温度,凝胶用量和PVP用量等纺丝液参数对镁铝尖晶石纤维相组成及结构的影响.结果表明, 直接添加混合溶液时, 虽能合成出物相为镁铝尖晶石的纤维, 但纤维交联严重, 还出现了较多念珠状颗粒; 当凝胶化温度为120℃时, 纤维则出现了明显的断裂; 纤维直径随凝胶用量和PVP用量的增加而增大.当凝胶化温度为100℃,凝胶用量为0.068 mol/L,PVP用量为0.045 g/mL时, 纤维为镁铝尖晶石相, 表面光滑,连续, 直径均匀且细小, 平均直径为121 nm, 经1600℃煅烧后仍保持良好的纤维形貌.

制备了由过渡金属M(M=Cr,Mn,V,Fe,Cu,Co)与Zr,Ce氧化物组成的三元选择性催化还原(SCR)催化剂, 用低温氮吸附(BET),X射线衍射分析(XRD),X射线光电子能谱(XPS),氨-程序升温脱附(NH₃-TPD),氢-程序升温还原(H₂-TPR)等手段表征了样品的比表面和孔结构,晶体结构,元素价态,酸性位类型以及氧化还原能力, 研究了催化剂的性能.结果表明, Mn-Zr-Ce三元催化剂的低温(<200℃)活性较好, 但是高温(>250℃)活性较差; Cr-Zr-Ce三元催化剂在低温和高温(100-300℃)下性能均比较稳定, V-Zr-Ce三元催化剂在低温(<200℃)下性能较差, 但是其高温(300℃左右)活性不断提高.研究了以上3种催化剂的耐硫性, 并结合测试结果解释和分析了上述实验现象.

以十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂合成了能与丙烯酸酯类乳液混溶的聚苯胺(PANI)微乳液, 然后将PANI微乳液混入叔碳酸乙烯酯改性的含氟丙烯酸酯(叔氟丙烯酸酯, VFAc)乳液中在Q235钢表面制备出复合防腐涂层.用红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)表征PANI的结构并测试PANI微乳液的粒径, 研究了PANI微乳液与VFAc乳液的质量比对复合涂层疏水性,湿附着力及防腐蚀性能的影响.结果表明, 当PANI微乳液与VFAc乳液质量比为1∶2时复合涂层有较好的疏水性和防腐蚀性能.提出了复合涂层的防腐蚀机理.

研究了硅基和铝基陶瓷型芯脱除工艺对DZ40M钴基高温合金的组织和性能的影响.结果表明, 硅基陶瓷型芯脱芯处理24 h后, DZ40M合金的组织和性能没有显著变化; 经铝基陶瓷型芯脱芯处理300 h后, DZ40M合金的组织变化不明显, 但是力学性能显著下降.在合金试样外层厚度约1 mm的环形区发生脆化, 是其在脱芯处理过程中被充氢而发生氢脆引起的.

2011年四川西昌地区月普一回线在覆冰气象条件下发生断线事故.基于现场调查资料, LGJ-630/45钢芯铝绞线截面上的12根铝线为平齐的脆断断口, 其余均为典型韧断断口.本文基于有限元法的ANSYS计算平台, 从悬垂线和大挠度弯曲梁单元模型的静力学角度及梁单元模型的动力学角度分析了断线原因.研究表明: 事故现场采集的脆性平断断口系疲劳所致, 导线先因疲劳产生低应力脆断平断口, 引起有效截面减小, 继而发生应力过载断裂, 产生杯锥状韧性断口.事故发生原因为覆冰及脉动风使导线运行应力由55.4 MPa增至97.9 MPa.在脉动风作用下, 导线发生一阶共振, 促使非对称疲劳的疲劳载荷应力均值增大, 大大降低了导线的疲劳寿命, 部分铝线发生断股, 引起导线有效截面减小, 使其运行应力超过导线破坏应力, 最终导致导线过载韧断.

通过室温共沉淀制备了BiPO₄和BiPO₄: Tb³⁺纳米晶, 研究了水热和高温烧结处理对室温合成BiPO₄: Tb³⁺纳米晶的相结构,形貌以及发光性能的影响.X-射线衍射(XRD)分析显示所有样品均为低温单斜相结构的BiPO₄, 并通过透射电镜(TEM)和红外光谱(FT-IR)进一步观察了纳米晶的形貌变化以及纳米晶表面微结构.荧光测试结果表明, 在370 nm激发下, 光谱显示出Tb³⁺离子的特征跃迁, 且以⁵D₄→⁷F₅跃迁发射(544 nm)为主峰.通过进一步优化纳米晶的结晶度,表面吸附水和乙醇等因素对发光性能的影响, 获得了最佳的发光性能.