研究了纯Ni、纯Cr以及3种不同Cr含量的NiCr合金在600℃KCl--ZnCl$_{2}$ 盐膜下含氯氧化性气氛中的腐蚀行为. 结果表明, 5种材料均发生了严重的加速腐蚀. 在材料表面形成了多孔的氧化膜, 并发生了开裂, 在氧化膜与基体金属的界面处有金属氯化物生成. NiCr合金的腐蚀增质比纯Ni和纯Cr的小. Ni50Cr和纯Cr有较高的腐蚀速度, 前者与其具有的双相组织有关, 后者是其氧化膜易脱落所致. 材料的加速腐蚀机制是氯化物蒸汽的气相输运加速了金属离子向外扩散速度的‘活化氧化’.

研究了粉末冶金Ag--35Cr(PM ~Ag--35Cr)和Ag--69Cr(PM ~Ag--69Cr)合金在700$\sim$ 800℃及0.1 MPa纯氧气中的氧化. PM Ag--35Cr合金在700和800℃纯氧气中氧化形成了复杂的氧化膜, 包括Cr{2}O{3}、复合氧化物AgCrO{2}及其下面铬的内氧化区. PM Ag--69Cr合金形成了双层氧化膜, 外层为复合氧化物AgCrO{2}, 内层为Cr{2}O{3}, 铬的内氧化被完全抑制. PM Ag--Cr合金在氧化过程中, 铬向外的扩散受到合金中的两相及铬粒子颗粒较粗大等因素的限制, 致使铬含量高达69\%(质量分数, 下同)时, 合金氧化后也没有形成单一的Cr{2}O{3}外氧化膜. 合金内氧化引起的体积膨胀导致在内氧化区出现压应力, 使得PM Ag--35Cr合金氧化膜最外层出现了纯银.

用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法, 研究了亚偏晶Cu--25\%Pb合金, Cu--37.4\%Pb偏晶合金和过偏晶Cu--40\%Pb(质量分数) 合金过冷熔体凝固行为和凝固组织的演化规律, 以及Cu--37.4\%Pb偏晶合金的过冷度对磨损率的影响. 研究表明: 在过冷亚偏晶Cu--25\%Pb合金熔体凝固过程中先形成$\alpha$(Cu)初生相, 随着过冷度的增大, 凝固组织经历粗大枝晶重熔形成的细化枝晶向准球状晶粒演化的过程; 在过冷Cu--37.4\%Pb偏晶合金熔体凝固过程中初生相为$L_{2}$相, 当过冷度在20$\sim$150 K区间时, 得到第二相$S$(Pb)弥散在$\alpha$(Cu)枝晶间的凝固组织, 并且在该过冷区间内随着过冷度的增加, 材料的磨损率也逐渐降低; 在过冷过偏晶Cu--40\%Pb合金熔体凝固过程中初生相为$L_{2}$相, 在过冷度区间42$\sim$80 K时, 得到以偏晶胞形式分布的凝固组织.

用有限元方法分析了三维连通网络碳化硅的电特性, 计算了电阻值. 结果表明, 计算值与测量值吻合得很好. 电压的加载位置对碳化硅三维连通网络的电流分布有较大的影响. 两端均匀加载电压有利于产生比较均匀的电流分布. 由金刚石点阵结构单胞所组成的网 络具有空间三维连通的特点, 而简单长方体单胞所组成的网络只具有一维连通的结构特征, 在$L/S\gg$1 cm$^{-1}$的情况下, 金刚石点阵结构型泡沫陶瓷内电流的分布仍具有三维连通特征.

用Fe膜硫化法制备了FeS$_{2}$薄膜, 分析了基底对FeS$_{2}$薄膜晶体结构和位向分布的影响. 结果表明, 改变基底晶体的类型能够在一定程度上控制FeS$_{2}$薄膜的晶体位向分布. FeS$_{2}$薄膜在Si(100)、Si(111)和Al基底上可获得(200)方向的择优取向, 在TiO$_{2}$基底上可同时获得(200)及(220)择优取向, 非晶玻璃基底对位向分布影响不明显. 不同的基底与Fe薄膜的界面错配度不同, 可改变薄膜晶体位向的分布, 导致晶格畸变程度和晶粒尺寸的变化. 当基底为非晶结构或界面的错配度较大时, FeS$_{2}$晶体的取向分布主要受表面能和晶粒优先生长方向的控制, 薄膜具有较小的晶格畸变和较细的晶粒；当基底为晶态并且界面错配度较小时, FeS$_{2}$晶体取向的分布除受表面能及晶粒优先生长方向控制外, 还受界面应变能的控制, 此时薄膜易形成较大的晶格畸变和粗晶粒.

采用溶液聚合法制备了改性的聚甲基丙烯酸树脂, 作为支架表面载药涂层的药物载体聚合物. 采用浸涂法制备了不锈钢基体表面聚合物及聚合物载药涂层, 并利用红外光谱及核磁共振波谱分析了所制备共聚物的成分, 并评价了物理性能、 生物稳定性能以及药物的释放性能. 结果表明, 所制备的涂层具有较好的生物稳定性, 甲基丙烯酸和甲基丙烯酸丁酯的加入提高了聚合物的物理性能, 尤其是涂层与金属基体的结合力. 所制备的药物释放涂层具有缓释紫杉醇的功能, 其释放周期超过15 d. 聚甲基丙烯酸树脂携带紫杉醇的载药涂层在生物稳定性、 物理性能及药物释放性能方面满足冠脉支架的表面涂层的使用要求.

制备了氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)膜层与氧化铝支撑体之间组分递变的 YSZ--Al$_{2}$O$_{3}$复合膜层. 为提高分离膜层的性能, 考虑了组分递变及膜层厚度的控制. 结果表明, 复合膜层的热膨胀系数和烧结收缩率随着YSZ组分的增加而增加; 烧结收缩率是选择复合膜层组分时应该考虑的主要因素. YSZ体积分数分别为20\%和80\%的YSZ--Al$_{2}$O$_{3}$双层多孔复合膜, 其可几孔径分别为0.72 $\mu$m和0.36 $\mu$m. 该复合膜既是性能优良的微滤膜, 也是制备氧化锆超滤膜和纳滤膜的良好支撑体.

以具有不同表面状态的泡沫SiC陶瓷为基本骨架, 以改性酚醛树脂为基体, 加入短切高硅氧玻璃纤维制备了陶瓷/纤维/树脂超混杂复合材料, 研究了界面控制对超混杂复合材料界面粘结强度的影响. 结果表明, 对于泡沫SiC陶瓷骨架, 在表面生长多孔过渡层或表面堆积SiC颗粒等方法可提高树脂陶瓷之间界面的粘结强度. 通过良好的界面控制, 可显著提高复合材料的弯曲强度和弯曲模量, 模量的提高比强度的提高幅度更大. 偶联剂处理使高硅氧纤维与树脂基体的粘结强度增加, 从而提高复合材料的弯曲强度.

以Y$_{2}$O$_{3}$粗粉、碳酸氢铵、硝酸和氨水为原料, 通过沉淀法制备了Y$_{2}$O$_{3}$纳米粉体. 发现沉淀工艺和煅烧温度显著影响Y$_{2}$O$_{3}$纳米粉的颗粒大小和尺寸分布, 从而影响烧结体的密度和透光性. 用X射线衍射分析仪、透射电镜、图像分析仪等研究发现, pH=8时制得的沉淀先驱物经1000℃煅烧, 可得到粒度为33 nm, 近球形, 分散性好, 尺寸分布窄的Y$_{2}$O$_{3}$粉体. 该粉体不加任何添加剂, 在1700℃真空烧结4 h可得到透明Y$_{2}$O$_{3}$陶瓷.

研究了X70管线钢模拟热影响区的局部脆化现象和临界再热粗晶区粒状贝氏体的形 成及其对韧性的影响规律. 结果表明, 二次峰值温度为780℃时, $M$--$A$组元在原奥氏体晶界成链状分布; 二次峰值温度为840℃时, 原粗晶区晶界位置生成了细晶贝氏体带, 及大颗粒的$M$--$A$组元; 二次峰值温度为900℃时, $M$--$A$组元弥散分布，原粗晶区的奥氏体晶界消失. 在二次加热过程中奥氏体主要在原粗晶区晶界形核长大. X70钢的粗晶区出现再加热脆化现象, 它的脆化温度区间是一个比$A_{\rm c1}$--$A_{\rm c3}$更窄的温度区间, 主要在$T^{2}_{\rm P}$=$A_{\rm c1}$--840℃温度范围内. 临界再热粗晶区脆化的主要原因是在晶界上有链状分布的$M$--$A$组元.

以Fe$_{3}$O$_{4}$纳米粒子为催化剂, CH$_{4}$和H$_{2}$为气源, 采用电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积技术(ECR--CVD) 在多孔硅基底上制备出定向生长的碳纳米管. 研究了气氛组成、气压、温度和反应时间对碳纳米管生长特性的影响. 使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱(Raman spectrum) 表征了样品的形貌和结构. 结果表明: 气氛组成和气压影响了反应腔内离解碳的浓度, 从而影响碳纳米管的成核、生长速度及定向生长; 温度的变化改变催化剂的尺寸从而改变碳纳米管的直径, 在过低的温度下碳纳米管不能实现定向生长; 碳纳米管随着反应时间的延长而不断增长, 但超过一定时间后催化剂颗粒被碳包覆而失去催化作用, 生长停止.

利用低能氮离子对聚[(3--乙酰基吡咯--2,5--二)对二甲氨基苯甲烯](Papdmabeq) 薄膜进行了离子注入改性(注入能量为10$\sim$35 keV、 剂量为1.2$\times$10$^{16}\sim$2.2$\times$10$^{17}$ ions/cm$^{2}$), 研究了与材料三阶非线性极化率相关的物理量的变化规律. 结果表明, 氮离子注入使Papdmabeq薄膜的光电特性都发生了显著变化. 适当能量和剂量的氮离子注入Papdmabeq薄膜后, 薄膜中导电岛的数量增加, 在聚合物分子链间形成了大的导电区域, 导致其电导率显著提高. 当注入离子的能量为25 keV、剂量为2.2$\times$10$^{17}$ ions/cm$^{2}$时, Papdmabeq薄膜的电导率为9.2$\times$10$^{-4}$ S/cm, 比本征态Papdmabeq的电导率提高了5个数量级, 且离子注入后薄膜电导率的环境稳定性优于经碘掺杂的Papdmabeq. 氮离子注入可以使这种聚合物薄膜在可见光范围内的光吸收大幅度提高, 使共轭程度得到显著增强. 当注入离子的能量为35 keV、 剂量为2.2$\times$10$^{17}$ ions/cm$^{2}$时, Papdmabeq的光学禁带宽度($E_{\rm g}$)由1.626 eV降低到1.340 eV.

研究了BaTiO$_{3}$铁电陶瓷在恒载荷下的应力腐蚀, 环境分别为湿空气、水、硅油和甲酰胺. 结果表明, BaTiO$_{3}$ 铁电陶瓷在湿空气、硅油、水和甲酰胺中都能发生应力腐蚀, 其本质是介质分子吸附降低表面能. 在空气中的瞬时断裂为穿晶断裂, 滞后断裂大部分为穿晶断裂, 局部为沿晶断裂. 在这四种环境中, 归一化应力腐蚀门槛应力强度因子分别为$K_{\rm ISCC}$/$K_{\rm IC}$=0.78(空气), 0.63(水), 0.66(硅油)和0.82(甲酰胺), 其断裂韧性为$K_{\rm IC}$=1.29$\pm$0.14 MPa$\cdot$m$^{1/2}$.

用微波烧结法制备出多孔$\beta$--TCP/HA双相生物陶瓷, 研究了烧结温度、 烧结时间及加热速度对生物陶瓷性能的影响. 优化烧结工艺后, 得到了平均晶粒尺寸约400 nm, 气孔率约48\%, 强度为 1.10 MPa的多孔$\beta$--TCP/HA双相陶瓷. 用微波烧结方法可以制备出良好的多孔$\beta$--TCP/HA双相生物陶瓷, 其线收缩率和抗压强度随着烧结温度的升高和烧结时间的延长而增大. 与常规马弗炉烧结相比, 在多孔$\beta$--TCP/HA双相生物陶瓷的线收缩率和抗压强度相同的情况下, 微波烧结温度降低了大约100℃, 提高了烧结效率, 降低了能耗. 微波烧结钙磷生物陶瓷具有更好的生物活性.

对TiO$_{2}$薄膜涂层的结构、形貌、元素组成、 硬度进行了观察和测量, 研究了电流密度对复合氧化法(即预氧化和微弧氧化复合处理) 制备多孔TiO$_{2}$涂层的结构和性能的影响. 结果表明: 电流密度对多孔TiO$_{2}$涂层的结构和性能有很大影响. 随着电流密度的增加, 涂层的锐钛矿型TiO$_{2}$含量减少, 金红石型TiO$_{2}$含量增加, 涂层表面微孔孔径增加, 凹凸起伏变得明显, 显微硬度增加, 钙磷原子比也发生了变化. 当电流密度为20, 40, 60, 80和100 mA/cm$^{2}$时, 涂层的钙磷摩尔比为1.22, 1.60, 1.89, 2.01, 2.12. 在40 mA/cm$^{2}$电流密度下可得到结构和性能较理想的多孔TiO$_{2}$梯度涂层.

根据等电子浓度和等原子尺寸判据设计了四种Zr--Ti--Al--Ni系合金, 并用激光诱导燃烧合成的方法制备了材料. 研究发现, 其合成产物主要由金属间化合物和Ti/Zr固溶体 组成, 在成分Zr$_{55}$Ti$_{10.8}$Al$_{17.1}$Ni$_{17.1}$和 Zr$_{50}$Ti$_{21.6}$Al$_{14.2}$Ni$_{14.2}$中还出现了非晶相. 合成产物的硬度和摩擦磨损特性与相组成有密切的关系, 非晶含量越大, 合金硬度值越低, 平均摩擦系数越高.