综述了金属间化合物的组织超塑性行为的最新进展状况, 介绍了镍基(Ni3Al,Ni3Si, NiAl)、钛基(TiAl, Ti3Al)、铁基(Fe3Al,FeAl和Fe3Si)和钴基(Co3Ti)金属间化合物的粗晶和细晶组织的超塑性行为(CSS and FSS), 着重于微观组织的分析以及变形机制的阐述.讨论了动态再结晶(DRX)在超塑性变形中的作用:传统的动态再结晶(DRX)是细晶结构金属间化合物超塑性变形的一种有效的协调机制,而连续的动态再结晶(CRX)是粗晶结构金属间化合物超塑性变形的主要机制.还展望了金属间化合物超塑性的研究方向.

以自制的新型氯代类双酚化合物4-(3-氯-4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮 (OC-HPPZ)为单体, 分别与4, 4/-二氟二苯酮、4, 4/-二氯二苯砜和1,4-双-(4-氯代苯甲酰基)苯进行缩聚反应,合成了一类新型的具有较高分子质量的聚芳醚材料.利用FTIR、1H NMR等分析手段研究了类双酚化合物OC-HPPZ及其聚合物的结构;采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)研究了聚合物的耐热性能,结果表明, 新型聚芳醚砜、聚芳醚酮和聚芳醚酮酮具有优异的耐热性能和热稳定性能,其玻璃化转变温度为234~287℃, 在氮气氛中5%热失重温度均高于420℃.新型氯代聚芳醚在氯仿、N、N-二甲基乙酰胺等极性有机溶剂中可溶解并浇铸得到透明、韧性的薄膜.

利用旋转圆盘仪对CrMnN不锈钢、20SiMn低合金钢和0Cr13Ni5Mo不锈钢进行了模拟实际工况条件下的空蚀和磨蚀(空蚀和冲刷磨损联合作用)实验.用失重法评价了三种金属材料的抗空蚀和磨蚀性能,并用扫描电镜观察了空蚀形貌. 结果表明,CrMnN不锈钢不仅比目前水轮机转轮用材具有更高的抗空蚀性能,而且也具有很好的抗磨蚀性能. 深入研究了CrMnN不锈钢的抗损伤机理.

选用Vectra A950热致液晶共聚酯(LCP)制备热致液晶共聚酯(LCP)/聚酰胺6(PA6)/苯乙烯-马来酸酐无规共聚物(RSMA)三元共混物, 并注射成型制得复合板材,研究三元LCP/PA6/RSMA原位复合材料的形态结构、力学性质和破坏行为.结果表明, RSMA是LCP/PA6复合材料的有效增容剂,RSMA的加入有利于LCP在PA6基体中原位成纤, 增强了两相之间的界面粘接.加入RSMA后, LCP/PA6原位复合材料的杨氏模量、抗拉强度和抗冲击强度明显提高.RSMA能延长LCP/PA6复合材料的裂纹引发时间, 增加裂纹引发能和总冲击能,对LCP/PA6原位复合材料有增韧作用. RSMA的加入量存在一临界值.

9Cr2凹模淬火裂纹经脉冲放电止裂和电火花熔焊的搭桥修复后, 裂纹尖端钝化,模具表面的淬火裂纹被焊合, 模具的承载能力和表面光洁度可达到使用要求.

用流动催化热解碳氢化合物方法制备出具有一定取向的单壁纳米碳管束.研究了单壁纳米碳管束的生长过程,发现单壁纳米碳管的生长过程是在气流飘浮单个催化剂颗粒中完成,这与热解碳氢化合物制备定向的多壁纳米碳管在基体催化剂上生长过程有所不同.根据单壁纳米碳管生长过程,推测出单壁纳米碳管束生长速度的数量级为10(-5)m/s.

先用电泳法在掺锶锰酸镧(La0.8Sr0.2MnO3-LSM)基片沉积一层钇稳定二氧化锆(yttria-stabilized zirconia--YSZ)薄膜,在烧结后的电泳薄膜上进行若干次电沉积和烧结, 以封堵薄膜中孔隙进行.上述联合法综合了电泳沉积薄膜附着力强,烧结时不龟裂的优点和电沉积薄膜的颗粒细, 易烧结性的优点,较好地解决了电化学沉积膜难以烧结致密的问题. 制备出的薄膜致密性高,厚度为8~14μm.

研究了在不同温度(370~660℃)退火后Fe83Nb6B11合金的初始磁导率μi与温度T的关系.结果表明, 退火温度Ta对μi~T曲线的形状有较大的影响.T a = 370℃, μi~T曲线出现尖锐的Hopkinson峰; Ta = 420℃时, μi~T曲线尖锐的Hopkinson峰消失,但温度高于非晶居里温度时, μi迅速下降; Ta在460~660℃的范围内, μi随着Ta升高先以一定的斜率直线下降,降到非晶相的居里点后缓慢下降. 分析了这三种类型的μi~T曲线对应的合金相结构、讨论了μi随T变化的原因及双相纳米晶合金中晶体相体积分数、剩余非晶相的磁特性及晶粒间的磁耦合作用对μi~T曲线形状的影响.

以TiCl3为源物质, 通过添加强氧化剂,用溶胶-凝胶法制备掺杂V{+5}的TiO2纳米粉末. 研究了该材料的结构、晶粒尺寸和分散性在不同掺钒量和烧结时间(400℃)条件下的变化规律. 结果表明,V{+5}在TiO2中形成替位式掺杂, 使锐钛矿相结构产生微应力,不仅促进其向金红石相转变, 而且使大晶粒扭曲畸变形成小晶粒.

采用特种粘结剂, 控制工艺参数(如粒度配比、成型压力、烧结温度以及ZrO2添加剂含量等), 制备了CaO耐火材料, 测量了力学和物理性能.用中心加热法研究了CaO耐火材料的抗热震性能. 结果表明,在合适的粒度分布及烧结温度下,添加ZrO2颗粒能显著提高CaO耐火材料的抗热震性能.

随掺Gd量的增加, La-Gd-Ca-Mn-O化合物的金属-绝缘体相变温度逐渐下降,对应的峰值电阻率大幅度增加, 磁电阻比明显提高,掺入11%的Gd可以使材料的磁电阻比提高一个数量级.Gd的掺入还引起材料磁电阻出现明显的不可逆效应, 随掺Gd量增加,不可逆效应明显增大.

用电阻法研究了预应变对Ti51Ni49 (原子分数)薄膜相变温度及相变热滞后的影响, 结果表明; TiNi薄膜马氏体态预变形后,第一次逆相变开始温度A^{d}_{s}随预应变量的增大而升高,而第一次马氏体相变温度M_{s}和第二次逆相变开始温度A_{s}的变化与预应变量(ε_d)相关:当ε_d<5%时,M_{s}和A_{s}几乎保持预变形前的温度值,而当ε_d>5%时,M_{s}和A_{s}随ε_d的增大而升高;预应变后TiNi薄膜的相变热滞(A^{d}_{s}-M_{s})也随ε_d的增加而增大, 但当ε_d>5%时,其值开始减小. 预变形引起Ti51Ni49薄膜的相变温度和热滞的变化与弹性应变能的变化及位错有关.

采用射频磁控溅射工艺, 在K9玻璃基片上用Ag-In-Sb-Te合金靶制备了Ag8In14Sb55Te23相变薄膜,将沉积态薄膜在300℃进行了热处理. 测量了薄膜的光学性质和静态存储性能,研究了溅射气压和功率对薄膜光学性质和静态存储性能的影响. 结果表明,适当的溅射气压和溅射功率可使Ag8In14Sb55Te23相变薄膜具有较大的反射率对比度,从而提高其存储性能.

利用改进压轮法预制出与以往不同的(11(-1)0)面[[112(-1)]方向的平直裂纹.采用三点弯曲法测定裂纹临界应力强度因子Kc,用扫描电镜分析裂纹面断口的形貌, 研究了硅单晶中的脆韧性转变(BDT)行为.结果表明, 随着加载速率从4μm/s增加到16μm/s,脆韧性转变温度向高温方向移动, 转变区间由35K减至狭小的8K,在这一区间内临界应力强度因子突然上升.在脆韧性转变过程中当裂纹扩展越过塑性饱和区后出现(11(-1)1(-1))和[1(-1)11(-1)]面的交滑移,说明脆韧性转变与滑移系的启动有密切的关系.

通过不同的热处理工艺, 得到了具有相近晶粒度不同片层宽度的全片层TiAl合金组织,并在T=800℃, σ=205MPa条件下, 测试了其蠕变性能,研究了片层宽度对蠕变性能的影响规律及其机理. 研究结果表明,全片层TiAl合金的初始蠕变量和最小蠕变速率随片层宽度的增加而提高.片层界面在蠕变过程中能向基体中发射位错,同时又能阻碍位错的发射和位错的运动.

研究了O’-Sialon-BN复合材料在钢液中侵蚀的热力学和动力学过程,结果表明, O’-Sialon-BN侵蚀的主要原因是钢液中的[Mn]与试样晶粒间少量玻璃相中的SiO$_{2}$发生化学反应生成MnO-SiO2-Al2O3低熔点渣相并溶解; 同时,钢液中的[O]与试样中的O’-Sialon反应生成SiO2和Al2O3,产物SiO2又被钢液侵蚀掉; 但BN不易与钢液反应. 因此,BN晶粒在侵蚀层内壁聚集, 逐渐形成较厚的扩散层,阻碍了试样在钢液中侵蚀反应的进行.O’-Sialon-BN复合材料抗钢液侵蚀的动力学分为两段控制:前期由界面化学反应控制, 后期由扩散控制, 由此分别得出相应的侵蚀速度方程.

推导出几何平均模型并使用这个模型计算了Cu和TiN的弹性矩阵和x射线弹性常数,计算的结果处于Voigt和Reuss模型所定义的多晶材料弹性常数的有效区间内,与Hill、Kroner模型的计算结果的最大相对误差小于4%,TiN[422]方向杨氏模量的计算值为424.3GPa,与其实验值411±45Gpa基本一致.

在水/Span80-Tween60/环己烷反相微乳液体系中制备出适合喷射打印成型用分散性好、微粒尺寸约10nm的ZrO2陶瓷墨水, 研究了陶瓷墨水的理化性能.当复合乳化剂含量为0.15～0.20, HLB值11.5～13.5, 水含量16.0时,得到了澄清、稳定的反相微乳液. 陶瓷墨水的粘度随固含量的增加而增大,加入助乳化剂可以调节粘度和表面张力.加入少量助乳化剂也可以提高体系含水量.

采用离子束增强沉积法在NiTi基体上合成了具有不同组分比的Ti-Ta-O薄膜.研究了组分比对薄膜的相结构、力学性能和抗模拟体液腐蚀性的影响.SEM, AFM和XRD分析表明, 所有薄膜均由纳米粒子堆积而成, 膜层连续光滑,纯Ti-O膜为金红石结构, 而Ti-Ta-O膜为非晶态. 划痕实验、显微硬度分析和电化学测试研究表明, 加入Ta后, 膜与基体间的结合强度、韧性和抗腐蚀性增强, 显微硬度下降.Ta含量为36%(原子分数)的膜使NiTi的抗蚀性显著提高.

硝酸铁乙二醇甲醚溶液体系中加入硅酸乙酯,用溶胶-凝胶法制备γ-Fe2O3纳米晶粉体.硅酸乙酯的加入不但加速凝胶化过程, 而且有效抑制氧化铁晶粒的生长,提高γ-Fe2O3向α-Fe2O3转变的相变温度.TG-DTA热分析结果表明这个相变温度为700℃左右.改变硅酸乙酯的加入量可制备出具有不同晶相的粉体;TEM观测表明粉体的粒径约为10nm. γ-Fe2O3纳米晶粉体的气敏特性具有迅速的响应-恢复性能, 掺入少量Zn可改善气敏特性.