ZnO:Al（ZAO）是一种简并半导体氧化物薄膜材料，具有高的载流子浓度和大的光学禁带宽度，因而具有优异的电学和光学性能，极具应用价值。对于其能级高度简并的ZAO半导体薄膜材料，在较低的温度下，离化杂质散射占主导地位；在较高的温度下，晶格振动散射将成为主要的散射机制；晶界散射仅当晶粒尺寸较小（与电子的平均自由程相当）时才起作用。本文介绍了ZAO薄膜的制备方法、晶体结构特性、电学和光学性能以及载流子的散射机制。

研究了平直晶须和哑铃形仿生SiC晶须增强聚氯乙烯（PVC）复合材料的微观结构和力学性能。结果表明，与平直SiC晶须相比，哑铃形仿生SiC晶须在提高复合材料强度的同时还成倍地提高其延伸率。由于仿生晶须上小球的存在使复合材料中各部位处于均匀受力状态，裂纹不易在局部过早形成。同时，由于仿生晶须在拔出过程中起桥连的作用，所以复合材料的强度降低很小而延伸率得以增加。在加载过程中仿生晶须逐渐从PVC基体中拔出，在达到晶须断裂强度时在球颈处发生断裂。由于仿生晶须的增强和增韧机理是通过晶须上的小球在基体和晶须之间传递应力，因此其增强、增韧效果对于复合材料中的界面结合情况是不敏感的。

采用分子自组装的方法制备了β-环糊精聚合物包结物颗粒。用荧光分析和红外光谱表征了包结物的结构，发现客体1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚中极性较小的萘环进入了环糊精内腔。用β-环糊精聚合物及其自组装包结物颗粒与二甲基硅油配制了两种电流变液，对其流变学性能的研究发现，包结物电流变液在直流电场（5kV/mm）中的静态屈服应力可达6.2kPa，比主体提高近3倍；介电测试的结果表明，包结物的介电常数为5.35，电导率为2.97×10-9 S/m，均高于主体，其中电导率比主体提高了10倍多；抗沉降性能测试结果为：自组装包结物存放300h，其沉降率为89%，而主体仅为76%。包结物电流变液性能的提高可能与主-客体间存在的超分子作用、客体的属性等有关。

对弹簧钢（60Si2Mn）进行1道次的半固态轧制变形，研究半固态浆料轧制前后的组织和性能，明确了在轧制变形区中半固态浆料的组织变化规律和轧后的力学性能特征。结果表明：仅经过1道次的半固态轧制变形，半固态浆料的组织就得到了明显的改善；在半固态浆料中，固相颗粒大多聚集在轧件的中间区域，液相主要流向轧件的边部，从而导致液相偏析，使轧制产品的边部和中部的组织和性能的不同；只有当固相率达到一定数值时，固相颗粒才会发生塑性变形，被压扁拉长。

研究了仿生哑铃形碳化硅晶须的生长机理，发现组成仿生晶须的念珠状小球与直杆状碳化硅晶须的生成过程是相对独立的，而且念珠状小球在直杆状晶须上的生长位置是一定的。首先，直杆状碳化硅晶须在反应空间中生成；然后由Si、SiO、SiO2等组成的非晶态物质在直杆状晶须上的缺陷位置沉积长大，形成包裹在晶须上的念珠状小球。念珠状小球不仅可以在制备碳化硅晶须的过程中生成，而且能够在已有的碳化硅和钛酸钾等晶须上生成。

用单丝拔出法测定了在云母和纤维组合增强聚丙烯复合材料中纤维与基体之间的界面结合强度，测定了云母和纤维组合增强聚丙烯复合材料的结晶温度、动态储存模量和线膨胀系数, 并计算了纤维所因基体体积收缩而形成的径向热残余压缩应力和基体与纤维之间的摩擦系数，研究了云母对纤维与基体界面性能的影响。结果表明, 云母的加入使纤维受到的残余应力增加，摩擦系数显著下降，导致基体与纤维界面的结合强度随云母含量的增加先上升后下降。

在石油渣油中加入二茂铁，通过热缩聚反应原位合成纳米级铁粒子均匀分散于炭基体中的新型复合材料。研究了在420℃热缩聚时停留时间和二茂铁添加量对Fe/C形成的影响，并用TEM和XRD观测和分析了Fe/C的形态和结构。结果表明，在基体中铁粒子的粒径为20~50nm；在一定条件下，二茂铁添加量的增加和停留时间的延长均使Fe/C产率提高。停留时间对热缩聚反应的影响遵循一级反应动力学，二茂铁的添加能显著提高反应速率常数k值.

采用X射线衍射、SEM、EDAX及显微硬度和洛氏硬度等分析手段研究了含碳量为1.0%的NiCrBSi系自熔合金粉末光束堆焊层的微观组织及强化机理. 结果表明, 采用光束镍基合金粉末堆焊可在铁碳合金表面获得与基体冶金结合良好、无裂纹、轻度稀释的强化层. 堆焊热输入对堆焊层稀释率及合金元素烧损的影响程度决定了堆焊层微观组织及物相组成. 小热输入堆焊时, 堆焊金属轻度稀释(h=3.5%), 其显微组织由少量初生的g-Ni和大量的g-Ni+Ni3B+Ni3Si三相共晶组成的亚共晶基底, 在基底上分布着大量的Cr23C6、(Cr, Fe)7C3高硬度相组成；采用大热输入堆焊, 堆焊金属稀释率达12%, 堆焊层由大量的g-(Fe, Ni)枝晶和少量g-(Fe, Ni)+M7C3共晶组成, 在堆焊层中未发现一次碳化物的析出. 在光束粉末堆焊层中大量高硬度M23C6、M7C3型碳化物和Ni3B、Ni3Si共晶相的析出以及合金元素在g相中的过饱和固溶是其得以强化的主要原因. 与TIG堆焊相比, 采用相近热输入所获得的光束粉末堆焊层的耐磨性提高了3倍以上.

用Ni(OH)2浆液水热氢还原法制备了纳米金属镍粉，通过对不同反应阶段样品性质的分析，研究了反应的机制。结果表明，在酸性条件下，通过复盐离解出的镍离子在溶液中与氢发生反应；在碱性条件下，Ni(OH)2固体颗粒直接与活性氢发生反应。

用差热分析、X射线衍射分析和透射光谱分析等手段研究了硫系Ge-As-S玻璃和薄膜的性能。结果表明，Ge-As-S体系的成玻能力较强，在空气中自然冷却就能成玻，其（Tg -Tc）/ Tg 值为0.127~0 278。经激光辐照后的Ge-As-S玻璃薄膜的透射光谱曲线向短波方向移动，且平移的大小随激光功率的增加而增加。薄膜的透射光谱线的平移表明激光辐照导致薄膜光致结构变化。利用电子束辐射极化，通过Maker条纹测试方法在Ge-As-S玻璃中观察到二次谐波。

采用溶胶-凝胶与化学修饰相结合的方法制备了ZrO2-SiO2系薄膜，研究了这种凝胶薄膜的FT-IR光谱特性及紫外线照射时的变化，发现在1600~1400 cm-1之间有一些与含锆螯合物相关的峰，这些峰值随紫外线照射而减弱，表明这些螯合物发生分解，薄膜在乙醇中的溶解能力也发生变化。紫外光通过掩膜照射凝胶薄膜，用有机溶剂的溶洗后，得到凝胶薄膜的微细图形，再进行热处理，得到非晶质ZrO2-SiO2系薄膜的微细图形。

利用高分辨电子显微镜对0.0049N和0.049N载荷Vickers压痕诱发砷化镓单晶的相转变进行了观察和研究. 结果表明, 在大小压痕作用下分别发生了单晶向非晶和微晶的转变. 微晶的结构由小于10纳米、取向各异的纳米晶和非晶组成. 在完全非晶化的结构中存在少量由几个原子组成的原子簇; 在非晶与晶体的交界区能观察到许多晶体缺陷以及沿这些缺陷产生的晶格扭曲和非晶相岛. 对这种非晶化现象提出了两种可能的诱发机制: 高压力诱导非晶化和剪切诱导非晶化.

研究了高应变率时中锰钢的动态拉伸性能，结果表明，在高应变率下中锰钢的室温强度增加近1倍，塑性由22.8%增加到67.4%，随着应变率的提高，孪晶数目增加，相应的塑性增加。显著的增塑效应与孪生变形机制有关，也与断裂模式由低应变率的沿晶断裂转化为高应变率的晶内韧窝有关，不是由相变或绝热温升引起的。

通过对镍基单晶合金高温氧化后的组织结构观察和内氧化层深与循环氧化质量变化动力学曲线的测定，研究了合金的高温氧化特性。结果表明：在大气环境条件下，无保护涂层合金发生明显的氧化和内氧化；在近异形大颗粒内氧化物处出现贫Al区，使区内γ’强化相消失；内氧化层的深度随时间的变化服从抛物线规律，外加拉伸应力使内氧化加剧。在循环氧化初期，由于形成以Al为主的氧化膜易剥落，质量变化动力学曲线表现出较快的减重趋势；合金在20~80 h的循环氧化期间，在1040 ℃和1070 ℃分别呈较缓的增、减重趋势。

以聚丙烯腈基预氧纤维毡（PAN-OF）为原料，经过空气氧化和CO2 活化制备出对CO2/CH4具有较好筛分性能的分子筛型聚丙烯腈基活性碳纤维毡（PAN-ACF）。采用电子天平、变压吸附(PSA)技术、XPS分析表征了分子筛型PAN-ACF的吸附性能和表面结构。结果表明，所制PAN-ACF样品对CO2/CH4吸附的选择性为7~11。当吸附压力为0.15 MPa时，所产CH4的浓度达到99.9%。随着吸附的压力升高甲烷气的浓度下降。XPS结果表明经该法处理的样品，其类石墨微晶间以sp3杂化碳氧单键相联，并出现腈类及酰胺类基团。

考察了采用马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物（POE-g-MA）反应挤出增韧聚苯醚（PPO）/尼龙6合金体系的力学性能和亚微相态。结果表明，POE与PPO/尼龙6合金的相容性差，增韧效果不佳。POE接枝MA后，通过其分子链上的MA官能团与PPO/尼龙6合金分子链上的氨基反应，获得良好的界面粘结性和相容性，使合金的缺口冲击强度获得大幅提高。POE-g-MA增韧PPO/尼龙6合金的韧性随MA接枝率的增加而提高。通过与MA的接枝，可显著提高POE与PPO/尼龙6合金的界面粘结性和在合金基体中的分散性，并明显减小POE粒子的直径。流变性能研究表明，由于在反应挤出过程中POE-g-MA分子链上的酸酐官能团与尼龙6上的氨基发生化学反应，使POE-g-MA增韧PPO/尼龙6合金的熔体粘度随POE-g-MA的接枝率的增加而显著提高。

建立了一个在压缩变形与连续冷却作用下，低碳钢中奥氏体 转变为铁素体 的二维元胞自动机模型。模型考虑到 相在奥氏体晶界上形核与生长，碳溶质和温度场在奥氏体和铁素体中的扩散。讨论了冷却率和应变等因素对于 相变的影响。

以具有不同β树脂含量的中间相沥青炭微球（Mesocarbon microbeads, MCMBs）为原料制备高密度各向同性炭块，通过TGA、SEM、Instron等分析方法系统地研究了β树脂含量对炭块力学性能和断面形态的影响，分析了中间相沥青炭微球的自烧结机理。结果表明：由中间相沥青炭微球热压得到的生坯的炭化过程分为两个不同的阶段，塑性烧结和固相炭化；β树脂含量对最终炭化制品的性能影响显著，炭化后炭块的密度、弯曲强度等性能均随β树脂含量的增加先增加后降低，在β树脂含量为8.9wt%时出现最大值。

用Tween - 80保护共沉淀法制备了ZrO2（Y2O3）纳米粉体，用差热分析、热重分析、X射线衍射及透射电子显微镜等技术研究了粉体的特征。结果表明：在700℃煅烧0.5h后 ZrO2（Y2O3）粉体的平均粒径为3～9n m，比表面为128.5—134.5m2g-1 ,在1250℃煅烧8h后ZrO2（Y2O3）粉体已完全形成了立方相的ZrO2固溶体，并且有非常好的烧结性能。

研究了超塑处理对喷射成形GCr15钢超塑性的影响. 超塑性拉伸实验结果表明,未经超塑处理的铸态试样, 延伸率为119%; 经过二次油淬和二次油淬+高温回火超塑处理的2种试样,延伸率分别为328%和671%. 变形温度和应变速率对GCr15钢的超塑性有一定的影响, 但材料的微观组织对其超塑性具有决定性作用. 超塑处理改变了材料试样的微观组织, 导致其超塑性发生变化. 经过二次油淬+高温回火超塑处理后试样具有球化组织, 其超塑性最好; 未经超塑处理的铸态试样具有珠光体组织, 超塑性最差; 经过二次油淬超塑处理后试样的组织是马氏体和少量碳化物的混合, 其超塑性介于上述两种试样之间. 喷射成形工艺使GCr15钢获得均匀细化的稳定组织, 这对于细晶超塑性是必要的, 超塑处理使材料的超塑性得到更大的提高.

制备了6种合金Zr65.5Al5.6Ni6.5Cu22.4, Zr65.3Al6.5Ni8.2Cu20, Zr65Al7.5Ni10Cu17.5, Zr64.8Al8.3Ni11.4Cu15.5, Zr64.5Al9.2Ni13.2Cu13.1 和 Zr63.8Al11.4Ni17.2Cu7.6，共晶成分位于合金Zr64.5Al9.2Ni13.2Cu13.1和合金Zr63.8Al11.4Ni17.2Cu7.6的成分之间。这6种合金均显示了非晶相的形成和较宽的过冷液相区范围?Tx值，以及较大的约化玻璃转变温度Trg值。除合金Zr63.8Al11.4Ni17.2Cu7.6的ΔTx值为87K外，其余5种成分合金的ΔTx值均在97K以上，最宽的达105K，表明这6种合金是一个具有大玻璃形成能力和高热稳定性的非晶合金系列。合金Zr63.8Al11.4Ni17.2Cu7.6是6种合金中玻璃形成能力和热稳定性最高的，其Tg、Tx和Trg值最高。Inoue非晶合金Zr65Al7.5Ni10Cu17.5并不是最佳非晶成分。提出以等电子浓度和等原子尺寸规律作为设计大块非晶合金成分的判据。