用气相氧化法合成出具有纳米棒－线结构的ZnO纳米材料. 扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)观察和X射线衍射谱(XRD)的分析表明: 四角状ZnO纳米材料具有六方纤锌矿晶体结构, 在棒－线纳米结构中,每个角的长度为1~2mm, 纳米棒的直径为100~200 nm,纳米线的直径约为30 nm. 用气－固(VS)生长机制解释了棒－线纳米结构的形成. 与ZnO大块材料不同, 四角状ZnO纳米棒－纳米线材料在室温下具有 ~380 nm波长的紫外发射和 ~520 nm波长的绿光发射, 其机理是晶体中杂质与结构缺陷少,以及与其纳米尺度相联系的量子限域效应.

对316L不锈钢进行表面机械研磨处理 (SMAT),研究表面组织变化对其硬度和在0.5mol/L NaCl介质 中腐蚀性能的影响。结果表明：通过SMAT可以在316L不锈钢表面制备出纳米结构层,随着处理时间的增 加,表面纳米晶组织逐渐由单一的奥氏体相过渡到奥氏体与马氏体两相共存;表面纳米化和马氏体相变能 够明显地提高316L不锈钢的表层硬度,使表面粗糙度略有下降; 表面机械研磨处理降低了316L不锈钢在 0.5mol/L NaCl腐蚀介质中的耐蚀性能。因为316L不锈钢表面纳米晶组织容易钝化，形成的钝化膜不稳定，提高了溶解速度。

利用空间辐照环境地面模拟设备研究了质子辐照对甲基硅橡胶的破坏, 建立了甲基硅橡胶的破坏模型. 结果表明, 在辐照能量为180 keV, 辐照剂量为10-16cm-2的条件下, 被质子辐照后, 硅橡胶生成CH3SiOCH3气体产物; 量子化学计算表明, 在H+直接进攻硅橡胶高分子链中的O导致高分子链断裂的过程中要放热655.34 kJ/mol, 是唯一的放热反应通道. 这一过程不会形成稳定的过渡态和中间体, 而是直接形成断键产物. 计算结果与质子辐照生成的气体产物CH3SiOCH3一致.

在70℃水解钛酸四丁酯(TBOT)时加入十二烷基硫酸钠(SDS),无需热处理就能得到准球形锐钛矿结构的纳米TiO2. 这种TiO2粉具有强疏水性,漂浮于水溶液的表面, 可通过过滤手段与溶液分离. 应用透射电子显微镜和X射线衍射仪对TiO2粉进行了形貌观察和晶体结构的测定. 研究了反应体系pH值的变化对TiO2粉结构的影响. FT-IR光谱证明在酸性条件下SDS分子吸附于TiO2颗粒的表面. 颗粒尺寸增大引起Raman峰、紫外吸收峰的红移, 表现出量子尺寸效应. 在对罗丹明B的光催化降解反应中, 表面吸附SDS的TiO2粉显示出很强的光催化活性, 在50 min内催化降解了100%罗丹明B.

测定了不同温度下TiAl基合金表面渗碳的动力学曲线, 分析了表面渗碳层的结构和组成, 研究了TiAl基合金的渗碳机理. 结果表明, CO对具有不同扩散速率的Ti和Al进行的选择反应, 导致渗碳层的多层结构；TiAl基合金的表面渗碳过程分为两个阶段: 渗碳初期和渗碳稳定期. 在渗碳初期遵守近似的抛物线增重规律, 在渗碳稳定期遵守近似的直线增重规律; 在渗碳稳定期, TiAl基合金的表面渗碳反应为零级反应, 动力学行为遵守严格的线性变化规则; 速率常数与温度的关系较好地遵守Arrhenius公式.

优化预聚体聚合反应条件, 用正交设计方法研究了反应条件对预聚体特性粘数的影响. 结果表明, 在反应时间60 min、溶液pH=9.0、温度75℃和脲甲醛摩尔比1 : 1.75条件下, 合成的预聚体特性粘数达到1.5以上. 以具有不同特性粘数的预聚体为单体, 酞菁蓝BGS(PB 15:3)均匀分散在四氯乙烯(TCE)中的悬浮液为核材料, 制备蓝色电子墨水微胶囊, 研究了电子墨水微胶囊的性能与预聚体特性粘数关系. 结果表明, 随着预聚体特性粘数增大, 所制备微胶囊的平均粒径减小, 机械强度增大, 表面粗糙程度降低. 用优化条件制备的蓝色电子墨水, 其中的微胶囊颗粒表现出良好的可逆移动特征.

硼氢化钠在乙二醇的碱性溶液中比在水溶液中更稳定, 使还原醋酸钴制备金属Co纳米颗粒的反应平稳进行, 制备出六方晶型的Co纳米颗粒, 平均粒径为50.2 nm. 原子力显微镜和激光散射分析表明, Co纳米粒子为类球形. 制备Co纳米粒子的最佳温度为60℃, 最佳pH为11~12. 用不同种类的表面活性剂对Co纳米颗粒进行表面修饰, 能减少其在正己烷中的软团聚, 以吸附作用为主的非离子表面活性剂的效果最佳, 可以使团聚体的平均尺寸由80.0 nm降低至50.2 nm.

用SEM观察了复合材料的微观断面结构, 用横向拉伸强度和层间剪切强度表征玻璃纤维(GF)、T700碳纤维(CF)、芳纶纤维(F-12)增强PPESK树脂基复合材料的界面性能, 研究了界面性能对三种复合材料耐湿热性能的影响. 结果表明, T700/PPESK和F-12/PPESK复合材料的界面粘接性能均优于GF/PPESK复合体系. 三种纤维复合材料的破坏机理不同: 玻璃纤维发生纤维与树脂的界面脱粘破坏, 碳纤维复合材料在破坏时, 树脂与纤维并没有完全脱粘, 破坏发生在树脂内; 而芳纶纤维复合材料的破坏总伴随着纤维本身横向的撕裂破坏. 三种复合材料体系均具有较低的吸湿率和良好的耐湿热性能, T700/PPESK复合材料在湿热条件下的性能保持率最高.

应用对靶磁控溅射法在玻璃基底上制备了类三明治结构C/Co/C纳米颗粒膜, 并进行了原位退火. 发现磁性层厚度对C/Co/C颗粒膜的微结构和磁特性有明显影响. 在400℃退火的样品具有很好的六角密堆积结构, 磁矩很好的排列在膜面内. 随着磁性层Co层厚度的增加, 矫顽力Hc先增大然后减小, 粒径和磁畴簇略微增大, 样品的表面粗糙度Ra也减小到了0.5 nm左右.

建立了一个比较合理的三维模型, 并通过模拟成像和定量计算研究了薄膜生长过程中的两个重要问题, 早期成核与表面粗糙度. 结果表明, 薄膜的长生过程是原子吸附、迁移、脱附、连带等微观过程的积累. 随着衬底温度的升高或入射率的降低, 沉积在衬底上的原子逐步由各自独立的离散型分布向聚集状态转变形成岛核,并由二维岛核向三维岛核转变. 衬底温度越高、入射率越低, 成核尺寸越大. 存在一个最佳成核温度, 成核率出现一个极大值. 随着衬底温度的升高, 薄膜的粗糙度先降低后来又增加. 存在一个生长转变温度Tr, 薄膜的粗糙度达到极小值. 当衬底温度小于Tr时, 入射率越大, 薄膜的粗糙度越大. 当衬底温度大于Tr时, 入射率越大, 粗糙度越小. 薄膜生长的主要微观机理是原子热运动对薄膜生长的影响.

使用有限元生成软件FEPG和表征热塑性复合材料AS4/PEEK非线性行为和应变率相关行为的三维粘塑性模型, 计算了复合材料角铺设层合板在单向拉伸时的界面层间应力. 层间应力的三维分布图表明, AS4/PEEK对称角铺设层合板的层间剪应力在自由边缘处存在很明显的自由边缘效应; 层间正应力也存在自由边缘效应, 对于轴向拉伸, 其在自由边缘处的值为负. 随着铺设角的增大, 自由边缘处二者的值均减小. 层间应力存在端头效应, 甚至比边缘效应还明显. 随着铺设角的增大, 层间应力在两端头处的值降低, 层间正应力由压应力变为拉应力. 主要由纤维控制的角铺设AS4/PEEK层合板, 在自由边缘处较大的层间剪应力是引起其层间分层的主要原因; 主要由基体控制的角铺设AS4/PEEK层合板, 其首先产生的是面内应力破坏, 而不是层间分层.

用磁控溅射方法制备了La0.5Sr0.5MnO3薄膜, 研究了薄膜的输运特性和光诱导效应. La0.5Sr0.5MnO3薄膜具有温度相变特征: 低温为铁磁金属相, 高温则为顺磁非导体相, 相变温度420 K. 为铁磁金属相时, 光诱导效应导致薄膜的电阻增大, 在360 K电阻变化相对值的最大值约为9.62%. 根据双交换作用模型, 激光导致顺磁非导体相小极化子的浓度增加, 使电阻减小.

以钛酸丁脂为原料, 将溶胶-凝胶法与冲击波加载手段结合能制备出粒度均匀、晶粒小于50nm的纳米TiO2. 冲击波作用的瞬时性能有效地抑制晶粒的生长. 冲击压力对粉体的晶粒度有一定影响, 冲击压力增大将导致冲击温度升高, 过高的冲击温度会造成晶粒长大. 为了获得尺寸细小的纳米晶粒粉体, 应在保证凝胶分解的前提下, 降低冲击压力.

采用低温拉伸、SEM和TEM等方法, 对32Mn-7Cr-1Mo-0.3N奥氏体钢进行表征, 研究了它的拉伸应变硬化行为. 结果表明, 32Mn-7Cr-1Mo-0.3N奥氏体钢的真应力与真应变不遵循Hollomon的线性关系, 应变硬化指数n随着真应变 的增大而提高, 但当ε> 0.2后, 77 K下的dn/dε值明显高于其它温度的值. 在77 K真应变ε>0.2后材料的dn/dε变为正值. dn/dε与d2σ/dε2这一特殊变化趋势导致77 K下应变硬化率和延伸率的提高. 其微观机制是, 孪晶的形成速率以及孪晶与位错之间的相互作用与硬化率相协调, 进而延迟了颈缩的产生, 导致较高的均匀变形能力.

具有全珠光体组织的65Mn钢在650℃以C方式等径弯曲通道变形(ECAP)后, 珠光体组织中的渗碳体片层以周期性的弯曲变形、周期性的剪切变形、剪切断裂等形式协调ECAP的强烈塑性变形. 渗碳体表现出很强的塑性变形能力, 在其内部导入了大量的晶体缺陷, 为渗碳体的球化打下了能量基础. 变形五道次后, 片层状的珠光体组织演变成了超细的渗碳体颗粒均匀分布于铁素体基体的组织. 铁素体基体为均匀的等轴晶, 平均晶粒大小为~0.3μm. 渗碳体的球化可能以两种机制进行: 破碎渗碳体片的非均匀长大(Ostwald熟化)和细小球状渗碳体颗粒的形核长大.

脉冲磁场作用于Al-Cu共晶凝固的界面, 研究了定向凝固组织的演变. 随着脉冲磁场强度的提高, Al-Cu共晶定向凝固组织经历了由规则柱晶到破碎枝晶、粗化枝晶到重新规则化柱晶三个演化阶段; 在重新规则化柱晶试样中, 共晶片层间距减小, 晶团间富铜相析出明显. 将感生电势场与溶质扩散场相耦合, 分析了脉冲磁场对凝固界面稳定性的影响, 发现强脉冲磁场在金属熔体引起感生电势场效应, 在凝固界面前沿诱发具有振荡特征的电致迁移, 从而促进晶间扩散和减小成分过冷区域.

＝Preparation and photocatalytic characteristics of nanometer-sized TiO2 by the polyacrylamide gel method [刊，中]/ //材料研究学报.—2005,19(2). —213 -217 用高分子凝胶法制备纳米TiO2, 研究了烧结温度对晶粒大小的影响以及粉体的平均粒径和光催化活性的关系. 结果表明: 高分子凝胶形成的小且均匀的网格限制了TiO2晶粒之间的接触和团聚, 因此在较低温度下即可合成分散性好、平均粒径细小、粒径均匀且无团聚具有锐钛矿结构的纳米TiO2. 随着煅烧温度的升高, 纳米TiO2的平均粒径逐渐增大. 纳米TiO2平均粒径的减小可提高其光催化活性以及对次甲基蓝的降解速率. 适量的TiO2可以使次甲基蓝的降解率达到70%.

对Al2O3sf•SiCp/Al复合材料进行高温及半固态区间压缩变形, 观察其微观组织和组成, 研究了在高温及半固态温度下的压缩变形力学行为和变形机制. Al2O3sf•SiCp/Al复合材料的流动应力随着压缩温度的提高而下降, 随着增强体的体积分数、基体材料强度和应变速率的提高而上升. 高温压缩使材料屈服后, 由于动态回复抵消了材料的加工硬化, 其流动应力值基本上保持不变. 在半固态温度区间压缩而液相体积分数较低时, 其流动应力的变化规律与高温压缩时相似; 液相体积分数较高时, 流动应力在材料屈服以后, 液相的流出使流动应力下降; 液相被挤出到侧表面后, 流动应力呈上升趋势. 复合材料在半固态区间压缩时具有应变速率敏感性.