以硅藻土为模板,糠醇为碳源,合成了模板炭材料,并用KOH活化制备多孔炭材料。利用XRD、拉曼光谱、SEM及N₂吸附对其结构进行表征,并对比研究了活化前后炭材料的电化学性能。结果表明：活化后模板炭的无序度增加,电化学性能有显著的提高。在1 Ag^-1的电流密度下,活化后的多孔炭比容量为45.0~69.2 Fg^-1;在20 Ag^-1充放电时,比电容保持率仍可达45%以上。说明活化后的多孔炭材料具有良好的电化学性能,是较好的双层电容器电极材料。

用浆料涂敷法在孔隙率较高的重结晶碳化硅电热元件表面制备MoSi₂-Si₃N₄抗氧化涂层, 分析了氧化前后涂层的形貌和物相组成,研究了涂层的抗氧化性。结果表明,用该法制备的涂层表面平整,结构致密。浆料在形成涂层的同时填充了大尺寸的开气孔,提高了基体的致密性,因此提高了基体的抗氧化性能。将试样在1500℃氧化性气氛中氧化100 h后,无涂层试样的电阻率增大了84.6%,而MoSi₂-Si₃N₄涂层试样的电阻率只增大10.2%。涂层处理后的电热元件,其抗氧化性显著提高。MoSi₂-Si₃N₄复合涂层的抗氧化性能,明显优于单一的MoSi₂涂层。

用团簇成分式方法对Fe-Cr-Al-Mo-Nb合金进行成分解析,并在此基础上确定了Fe-Cr-Al三元基础成分式Fe₇₅Al_9.375Cr_15.625 (at.%),进而添加Mo、Nb、Ta和Zr元素替代部分Cr元素。采用真空电弧熔炼制备设计的母合金锭,然后进行1200℃/2 h固溶处理,进而在800℃进行多道次热轧成板,再进行800℃/24 h时效处理,最后在不同温度进行高温固溶处理,研究了微量元素添加对合金高温组织稳定性的影响。结果表明, 对于800℃/24 h时效的Mo/Nb/Ta/Zr合金化样品,第二相(Laves相)粒子均弥散分布于铁素体基体中。1000℃/1 h再固溶处理,使系列合金中的第二相粒子发生回溶,至1200℃/1 h固溶后只含有Mo/Nb的合金中的第二相粒子已全部溶入到基体中,而在Ta和Zr微合金化的样品中仍有第二相粒子存在于基体的晶界处,有效抑制了基体晶粒在高温下异常长大,从而提高基体的组织稳定性和合金在高温下的力学性能。

为了研究不同B含量对马氏体耐热钢的微观组织和力学性能的影响,制备了B含量分别为0.012%、0.02%和0.03%的样件,讨论了不同B含量对基体中BN相形貌的影响机制。结果表明：随着B含量的增加,基体中BN相尺寸变大,0.03%B试样中BN相尺寸达到5 μm左右;0.012%B试样的抗拉和屈服强度最高;0.012%B试样断口韧窝中BN相为内部碎裂的块状,0.03%B试样中BN相出现薄片层叠堆积球状形态,是由于最初形成BN相的晶核以六方结构形式生长,达到临界尺寸后以B含量较高一侧局部优先生长方式生长,所以提高B含量增大了球形BN的极限尺寸。

研究了热处理温度和冷却方式对Ti6246合金显微组织、相组成以及室温拉伸性能的影响。结果表明：固溶热处理后合金的相组成主要与冷却方式有关。在β单相区及(α+β)两相区固溶后水冷,β相均转化为α′′马氏体和少量亚稳β相。空冷组织中的β相转变为含有少量次生α相的β转变组织,随着热处理温度的提高次生α相的含量逐渐增加,尺寸也逐渐增大。时效后组织中的亚稳相发生分解,析出细小的次生α相。固溶后水冷试样的拉伸曲线上出现“双屈服”现象,且随着固溶温度的提高合金第一屈服点逐渐升高。水淬和空冷合金试样在595℃/8 h时效后其室温拉伸强度提高,延伸率及断面收缩率降低,水淬试样室温拉伸性能的变化更大。固溶后空冷且在595℃时效处理的合金,其室温拉伸性能可达到较好的强塑性匹配。

使用扫描电镜、交流阻抗谱和扫描开尔文探针等手段研究了7A04铝合金在周期凝露和二氧化硫条件下的腐蚀行为和规律。结果表明,7A04铝合金在周期凝露和二氧化硫环境中的腐蚀主要是薄液膜下的大气腐蚀,随着时间的延长腐蚀产物不断增多,腐蚀失重的数值增大,腐蚀产物的形貌呈点状或团状,主要是氢氧化铝和硫酸铝水合物;腐蚀类型主要为点蚀,局部有轻微剥蚀;交流阻抗拟合数值显示,在试验的初期7A04铝合金的腐蚀速率急剧下降,后期逐渐趋于平缓;表面电位分布图谱显示,材料表面的腐蚀电位呈升高趋势,至240 h后趋于稳定,7A04铝合金的腐蚀溶解,与其组织和组成分布密切相关。

使用氮标记法以及凝胶渗透色谱仪、凯氏定氮仪、傅里叶红外光谱仪、核磁共振波谱仪等手段,分析和表征了天然橡胶分子链侧链中环氧基、醛基、羧基、羟基和分子链中的3,4-聚合结构。结果表明：在天然橡胶分子链侧链中,环氧基含量为0.63%,羟基含量为0.04%,醛基含量为0.11%,羧基含量为0.01%。根据上述结果,构建了天然橡胶分子链侧的链结构模型。

用溶胶凝胶法制备V₂O₅凝胶,调节凝胶的pH值和后续的冷冻干燥以及退火,制备出V₂O₅纳米材料。X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)的测试结果表明,该样品是一种具有大面积二维褶皱形貌的正交晶相V₂O₅纳米材料,每个纳米片又由大量的纳米小颗粒构成。使用循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)、电位驰豫(PRT)和充放电测试等手段表征了样品的储锂性能,结果表明,因具有独特的二维褶皱纳米结构,该纳米材料具有比已经商业化的V₂O₅更高的放电比容量、更好的大电流充放电性能、优异的电化学循环稳定性和更好的电化学反应动力学性能。

以钛酸四丁酯为钛源,以三嵌段共聚物F127为模板剂,采用溶剂挥发诱导自组装法(EISA)制备Co、N共掺杂介孔TiO₂,用XRD、TEM、SEM、XPS、N₂吸附-脱附法和能谱等手段对材料的结构和形貌进行了表征。用紫外-可见吸收光谱法考察了催化剂对罗丹明B(RhB)和无色小分子2,4-二氯苯酚(DCP)的光催化降解效率。结果表明,样品具有较窄的孔径分布(3.65 nm),Co、N共掺杂介孔TiO₂后TiO₂的吸收范围扩展到可见光区,当用氙灯(模拟太阳光,500 W,λ>420 nm)光源对RhB和DCP进行光催化降解时,其光催化活性明显高于P25(纯TiO₂)和Co掺杂介孔TiO₂。对RhB和DCP分别光照120 min后,降解效率达到98.5%和66.3%以上。

在Na₂SiO₃9H₂O-KOH改性硅灰(溶胶-凝胶法)制备阻燃材料的基础上,基于正交试验L₉(3⁴)研究了焦磷酸钠、聚丙烯酰胺(PAM)和LaCl₃对其阻燃性能的影响(包括它们的主次顺序和显著水平),合成了稀土元素掺杂的有机-无机杂化阻燃材料LaCl₃/PAM/SiO₂nH₂O。用热重/差示扫描量热(TG/DSC),扫描电镜(SEM),X-射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)等手段进行表征,提出并阐明了其阻燃机理。LaCl₃/PAM/SiO₂nH₂O可使帆布的LOI达到39.2%;极差分析表明其主次顺序依次为PAM > LaCl₃7H₂O>Na₄P₂O₇10H₂O,方差分析表明PAM与其阻燃性能成高度显著影响,LaCl₃7H₂O为显著影响;XRD和SEM结果表明PAM和LaCl₃有助于形成片层状的无定型膨胀硅质层,FT-IR和TG/DSC结果证实其具有优良的高温稳定性,进而产生隔热阻燃效应。

分别以Na₂CO₃和NH₃H₂O为沉淀剂和络合剂,用共沉淀法和950℃高温烧结制备Li[Li_0.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13]O₂,并用湿化学法将LaF₃包覆在Li[Li_0.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13]O₂正极材料表层。用XRD, SEM, TEM等手段表征了LaF₃包覆前后Li[Li_0.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13]O₂颗粒的微观结构和表面形貌,用电化学测试仪检测样品的充放电性能。结果表明, 包覆前后材料的结构没有变化,已经成功地将LaF₃包覆在Li[Li_0.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13]O₂表面;LaF₃包覆使Li[Li_0.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13]O₂的电化学综合性能明显提高。在5C高倍率下,LaF₃-Li[Li_0.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13]O₂的放电比容量比原始Li[Li_0.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13]O₂超过了20.3 mAhg^-1。经过100次循环后LaF₃-Li[Li_0.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13]O₂的容量保持率高达94.8%,循环稳定性更佳。这些结果表明,LaF₃包覆改性是提高Li[Li_0.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13]O₂电化学性能切实可行的方法。