低地轨道环境中的原子氧对航天器材料的侵蚀导致材料性能变坏甚至失效，原子氧的侵蚀机理和防护技术是当前空间环境效应研究的热点. 在对原子氧效应机理已有的理解的基础上, 准确预测空间材料在低地轨道环境中由于原子氧暴露引起的侵蚀效应，可对设计者在工程选材和飞行器设计提供帮助。本文综述了近年来发展的原子氧与空间材料相互作用的理论模型和侵蚀速率预测模型，并对各种模型进行了分析, 也指出了关于原子氧效应的研究重点。

发现在IN718 合金冲击试样断口表面上存在一层极薄的无位错纳米晶层，晶粒尺寸约为20～30 nm。在冲击断裂过程中，塑性变形主要集中在裂纹尖端附近的微小区域内。随着裂纹的扩展，沿断口表面形成一极薄的高度塑性变形层，可能是不同方向的位错将其分割成极小的区域。断口表层原子位置的重组释放出高密度的热流导致严重塑性变形层瞬间升温，引发再结晶和纳米晶组织的形成。分析表明，高度塑性变形层愈宽，吸收的冲击功愈多，冲击性能愈好。IN718合金的成分偏析降低高度塑性变形层的宽度和冲击性能。快速加载的冲击性能可能比拉伸等性能对成分偏析更加敏感。

分别采用溶液共混和熔融共混的方法制备出聚氨酯/碳纳米纤维复合材料，研究了碳纳米纤维对聚氨酯的热行为和表面微观化学组成的影响，并观察和测定了血小板在复合材料表面的粘附以及血液中血红蛋白浓度、纤维蛋白原浓度的变化，分析了碳纳米纤维对聚氨酯血液相容性的影响。结果表明，引入碳纳米纤维后，聚氨酯复合材料的表面氧含量有不同程度的提高，玻璃化转变温度及熔融温度都发生了改变；血小板在复合材料表面的粘附受到明显的抑制；经血泵循环4h后，在与聚氨酯复合材料表面接触的血液中，血红蛋白和纤维蛋白原浓度的变化相对减小；复合材料的血液相容性提高。 关键词：复合材料, 聚氨酯/碳纳米纤维, 共混, 血液相容性, 血小板

用半连续氢电弧法和活性氢等离子蒸发法分别制备出单壁纳米碳管(SWNTs)和纳米Al粉体，然后用提纯后的SWNTs和纳米Al粉体制备出SWNTs含量（质量分数）分别为0、2.5 %、5.0 %、7.5 %和10.0 %的单壁纳米碳管/纳米铝基块体复合材料。 SWNTs对高强度纳米Al基体具有显著的增强作用，当SWNTs含量小于5.0 %时，材料的硬度随着SWNTs含量的提高线性上升。其中5 % SWNTs和纳米Al的复合增强效果最好，其硬度可达2.89 GPa，大约是粗晶Al（0.15GPa）的20倍。当SWNTs含量超过5.0 %时, 增强效果开始缓慢的下降。讨论了单壁纳米碳管增强纳米铝基复合材料的强化机制。

提出了制备抗紫外纳米复合丙烯酸酯涂料的新方法——两步法，第一步是制备纳米浓缩浆；第二步将纳米浓缩浆和涂料基料等组分均匀混合，制成纳米复合涂料。研究了纳米二氧化钛浓缩浆和纳米氧化锌浓缩浆在纳米复合丙烯酸酯涂料中屏蔽紫外线的作用.加入少量纳米TiO2 和纳米ZnO浓缩浆可以显著提高纳米复合丙烯酸酯涂层的紫外线屏蔽作用，如在丙烯酸酯涂层中加入5.5 %纳米二氧化钛浓缩浆，干膜的厚度为20μm时，可屏蔽99 %的紫外线；在丙烯酸酯涂层中加入5.5 %纳米氧化锌浓缩浆，漆膜的厚度为75μm时，可屏蔽99 %的紫外线。

提出了以聚乳酸/钙磷盐/胶原的骨组织工程支架快速成形制造的材料系统，对比了两种在聚乳酸（PLA）表面涂覆钙磷盐的工艺。一种是将聚乳酸组织工程支架浸泡在模拟体液中采用平衡反应法沉积钙磷盐；另一种是在聚乳酸薄膜上采用非平衡反应法沉积钙磷盐; 系统地研究了沉积时间和沉积量、钙磷摩尔比和相结构演变的关系；通过控制反应时间和调整反应物配比获得磷酸四钙（TetCP）-PLA和无定形磷酸钙（ACP）-PLA等材料组合；并对所获得的复合材料进行生物相容性试验。对比试验证明细胞在材料表面生长良好，采用两种方法涂覆钙磷盐均改进了聚乳酸的生物相容性。

用熔体快淬方法制备了Nd2(Fe,Co,Ga,Nb)14B/α-Fe纳米复合永磁材料，研究了材料的磁性能与晶粒尺寸的关系。结果表明：纳米复合材料的剩磁随着平均晶粒尺寸的减小单调增加，矫顽力随着晶粒尺寸的减小先增加，在23 nm附近出现峰值。采用软硬磁性相之间的交换耦合磁硬化和有效各向异性模型解释了矫顽力出现峰值的现象。

用高能球磨技术和热压烧结方法制备出新型AgSnO2触头，XRD、光学显微镜和TEM分析表明，在该合金的微观组织中纳米SnO2弥散分布于Ag晶粒内。与常规AgSnO2In2O3触头相比，AgSnO2触头的表面没有明显的液体喷溅和燃弧裂纹，呈现出比较好的耐电弧侵蚀特性。

设计制备了高比强泡沫铝合金中空层合圆管，测出了圆管的压缩应力-应变（σ-ε）曲线并研究了其性能。圆管的性能与泡沫铝合金的压缩σ-ε曲线相似，但有较小的波动；圆管的弹性模量与面板的弹性模量成线性关系，线性系数为η+α(0.5η2+0.3η)(1-η)；泡沫铝合金中空层合圆管的紧实应变（εD）可用泡沫铝合金的εD表示。由σ-ε曲线计算出圆管的能量吸收性能，发现其吸能能力（W）大约比铝合金面板和泡沫铝合金的吸收能量之和高于60 %，吸能效率（E）高60 %。泡沫铝合金中空层合圆管具有轻质（ρ<1）特性，但是其压缩比强度σ/ρ和压缩比刚度E/ρ是泡沫铝合金相应参数的3倍。

对含有人工预置贯穿裂纹的钢进行脉冲电流处理． 在光学显微镜和扫描电镜下观察了处理前后钢样品中裂纹和组织的变化．结果表明，脉冲电流处理可以使裂纹的局部在固态下愈合．愈合是在极短时间内发生的,不影响材料不含裂纹部分的原有结构．在电流通过裂纹时产生的较高温度使其有比较大的膨胀量，周围温度较低基体的约束导致向着裂纹内的压缩，从而使裂纹面上的原子重新成键接合．

采用免预热多道搭接的激光熔敷工艺，在铸铁表面制备出抗裂耐磨的激光熔敷层，研究了激光功率和扫描速度对熔敷层抗裂性的影响。适当的激光功率和扫描速度可以使铁基熔敷层的裂纹率最低. 随着Ni含量的增加，熔敷层内奥氏体相体积分数增加； K可促进共晶碳化物团球化,熔敷层抗裂性增强.通过对铸铁表面激光熔敷层裂纹的萌生与扩展的动态观察，揭示了熔敷层开裂的微观机制. 裂纹易在粗大渗碳体区或石墨与奥氏体的界面处萌生,奥氏体可明显抑制裂纹的扩展. Ti含量增加使熔敷层中原位自生的TiC的体积分数增大，熔敷层磨损质量损失减少，耐磨性增强。

用溶胶-凝胶法制备SnO2前驱液,然后用提拉法分别在单晶Si和Al2O3基片表面制备出SnO2前驱膜,再用脉冲Nd:YAG激光烧结前驱膜使其转变为晶体SnO2薄膜.用XRD分析了单晶Si表面的SnO2薄膜，研究激光功率对SnO2薄膜相组成的影响。TEM观察表明，激光烧结后的薄膜SnO2颗粒均匀,直径约为10 nm. 用激光烧结法制备的SnO2薄膜对180ppm丙酮的最高灵敏度为30~40,明显高于用传统烧结炉烧结出的SnO2薄膜的灵敏度。用激光烧结能降低薄膜具有最高灵敏度的工作温度.

以煅烧石油焦、煤沥青、锆粉及硅粉为原料，采用热压工艺制备了一系列掺杂再结晶石墨。研究了掺杂组元对再结晶石墨的热导率、电阻率和抗弯强度的影响以及微观结构的变化。结果表明，掺杂锆使再结晶石墨的基本物理性能及其微晶结构有较大幅度的改善。在含锆石墨材料中，适当掺杂硅可提高材料的热导率, 但是当锆的掺杂量为9 %、硅的掺杂量大于2 % (质量分数)时，再结晶石墨的常温热导率降低。双组元掺杂锆、硅使再结晶石墨的导电率和力学性能下降。在再结晶石墨中, 掺杂的锆以碳化锆的形式存在，掺杂的硅大都以气态形式逸出，只有微量的硅以碳化硅的存在。

将β-TCP陶瓷植入大白兔的股骨内并定期注射四环素，分别在光学显微镜、荧光显微镜或扫描电子显微镜下观察新骨的形成和成骨过程，研究了β-TCP植入体内后与组织间的界面作用以及磷酸钙生物陶瓷的成骨作用。结果表明，在类骨质表面有大量的成骨细胞，间充质细胞增生和浸入。植入β-TCP陶瓷两个月后，类骨质通过钙化转变为编织骨。植入三个月后，出现由骨桥连接的“骨岛”，β-TCP陶瓷降解，并被新骨分散。植入六个月后，新的骨髓腔形成，编织骨变成板层骨。八个月后，在哈弗氏骨板上出现材料颗粒，形成典型的松质骨结构。因此，无生命的钙磷材料在体内可以参与有生命的组织活动。

用双离子束溅射法在（100）硅片和NaCl单晶基片上制备出FeAlN薄膜，研究了主源气氛和基片温度对FeAlN薄膜的结构及磁性能的影响。在基片温度较高或主源中氮的含量较低时，FeAlN薄膜有较高的饱和磁化强度MS。加入Al使薄膜的晶粒细化，也使其矫顽力下降，热稳定性提高。在500℃退火后，Al的原子分数为10.0 %的FeAlN薄膜仍具有较好的软磁性能，饱和磁化强度MS和矫顽力HC分别为2.02 T和0.96 kA/m。

在美国Argonne国家实验室连接有IVEM-Tandem National Facility加速器的Hitatch3000电子显微镜上，通过 400KeV Xe+离子就位辐照研究了TiNiCu形状记忆合金的常温晶态-非晶态转变。入射的Xe离子通过级联碰撞，从0.05dpa开始辐照诱发TiNiCu合金化学无序，非晶化过程和化学无序几乎同时进行；0.2dpa后，马氏体变体的衬度明显变小，变得非常模糊；在0.4dpa非晶化转变完成，马氏体变体的衬度完全消失。

淬火和低温回火处理使弹簧钢60Mn的屈服强度大幅度提高, 但是其喷丸影响层的显微硬度和X射线衍射线的半高宽却显著减小. 这一结果说明用显微硬度和X射线衍射线半高宽表征硬状态钢的组织强化可能给出错误的信息.

以N(C8H15)4+.OH-为催化剂，用正硅酸乙脂（TEOS）溶胶-凝胶工艺制备出纳米多孔二氧化硅薄膜。体系的H2O/TEOS > 25, 强碱催化使二氧化硅的溶解度增大并使二氧化硅胶粒带负电荷，抑制了二氧化硅的聚合。丙三醇与TEOS的水解中间体Si(OC2H5)4-x(OH)x 及二氧化硅胶粒SixOy(OH)z+n表面Si-OH形成氢键，抑制了二氧化硅的聚沉。聚乙烯醇(PVA)使粒状二氧化硅溶胶具有网状结构，易于成膜。薄膜由致密结构转化为均匀纳米多孔结构是构成薄膜的二氧化硅胶粒在热处理时聚集和塑性形变的结果。多孔二氧化硅薄膜的折射率为1.27- 1.42，介电常数为1.578 -2.016，热导率为0.2W/m.K。