用共沉淀和高温退火相结合的方法制备了晶态FeCo/石墨烯吸波粒子,使用XRD、FESEM和TEM等手段对其晶体结构和微观形貌进行了表征。结果表明,向石蜡中添加不同质量的FeCo/石墨烯吸波粒子可制备不同含量吸波粒子的复合材料。使用微波矢量网络分析仪对不同含量吸波粒子的复合材料的电磁参数的测试和不同厚度吸波性能的模拟结果表明,吸波粒子含量为50%的材料,其吸波性能最优;厚度仅为1.6 mm的材料,有效吸收带宽为5.0 GHz(12.3~17.3 GHz)。吸波粒子优异的吸波性能,源于介电损耗和磁损耗的协同作用以及合适的阻抗匹配率和衰减常数。

研究了截面尺寸和固溶制度对DD33单晶高温合金中显微孔洞的影响。结果表明：随着截面尺寸的增大铸态合金的枝晶间距增大,共晶的含量提高。合金中的铸态微孔存在于共晶附近,其体积分数随着截面尺寸的增大稍有提高。在固溶制度相同的条件下,随着截面尺寸的增大残余共晶的含量和微孔的体积分数增加。当截面尺寸相同时,随着固溶温度的升高微孔体积分数增加。在固溶处理过程中各元素的不平衡扩散产生的Kirkendall效应导致合金内部固溶微孔的产生,不同截面尺寸造成组织偏析程度的不同是截面尺寸影响固溶微孔体积分数的主要原因。根据叶片的组织演化规律,给出了叶片固溶制度的设计方案并进行了实验验证。

研究了临界区退火温度和退火时间对含δ铁素体的Mn-Al系冷轧TRIP钢(Fe-0.18C-6.4Mn-2.8Al)的组织和性能演变行为的影响。结果表明,随着临界区退火温度的提高和退火时间的延长,实验钢的残余奥氏体(RA)含量和强塑积呈现先增大后减小的趋势。在750℃退火2 min实验钢的组织由δ铁素体、临界区铁素体及残余奥氏体组成,其RA含量为24.7%,抗拉强度为773 MPa,断后延伸率39.4%,强塑积为30.46 GPa%。RA主要集中在粗大δ铁素体与原马氏体边界、原马氏体区域内再结晶铁素体晶界周围以及粗大δ铁素体内的亚晶界附近。

利用纳米压痕技术分别采用阶梯加载和一次加载方式,研究了一种SnAgCu无铅钎料BGA(ball grid array)微焊点体钎料的蠕变行为。结果表明：在载荷同为60 mN、保载时间为300 s条件下,阶梯加载条件下的蠕变位移明显小于一次加载条件下的蠕变位移,而蠕变硬度却是一次加载下的1.87倍,蠕变硬度显著提高。在阶梯加载方式下三个阶段的压痕蠕变不断降低,蠕变硬度不断升高。拟合计算出阶梯加载和一次加载条件下的蠕变应力指数n,阶梯加载条件下微焊点的应力指数n比一次加载条件下提高1.31倍。在阶梯加载条件下产生的应变硬化,提高了微焊点的抗蠕变性能。

为研究织构形貌对表面润湿性和摩擦学性能的影响,建立凹坑表面流体动压润滑数学模型,计算底面为正方形的棱柱和圆台形凹坑表面的润滑膜动压承载力。计算结果表明,凹坑面积率为19.6%时,圆台形凹坑表面的流体动压润滑膜承载力是棱柱凹坑表面的2.4倍。利用激光加工技术,在5083船用铝合金表面加工与数学模型一致的棱柱形和圆台形凹坑织构,利用低表面能修饰和溶胶凝胶法涂敷SiO₂改变表面润湿性能。接触角测试显示,棱柱形凹坑表面的接触角比圆台形凹坑表面大2°~4°。摩擦实验显示,将织构和化学组分相结合的双疏表面可以显著地提高摩擦学性能。圆台形凹坑表面的摩擦学性能优于棱柱形凹坑表面,与计算结果相符。凹坑形貌对表面摩擦学性能的影响大于对表面润湿性的影响。

在不同温度对8Cr4Mo4V钢固溶处理后在260℃盐浴中发生相转变而生成贝氏体组织,测定了钢的硬度和冲击韧性。使用扫描电镜、电子探针和光学显微镜等手段观察钢的微观组织,分析了合金元素扩散、贝氏体形核及贝氏体尺寸与固溶温度的关系,研究了固溶处理温度对力学性能的影响。结果表明,在1050℃和1065℃固溶处理后钢中的点状碳化物仍有剩余,阻碍了晶粒的长大;在1095℃和1110℃固溶处理后点状碳化物溶解,晶粒平均尺寸增大。固溶处理促使含Cr和V的碳化物溶解,但对含Mo碳化物的影响较小;高温固溶处理后Mo元素仍然存在于碳化物中,在基体中则较少。高温固溶处理使更多的Cr和V元素溶入基体中,降低了碳元素在基体中的扩散系数和贝氏体形核数目以及贝氏体的最终生成量,使贝氏体的组织粗化;随着固溶温度的提高,钢的硬度提高,而冲击韧性降低。

应用等离子体技术对碳纤维(CF)表面进行预处理,然后进行液相沉积聚吡咯处理。使用X射线光电子能谱仪、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶红外光谱仪等手段对碳纤维表面形态和结构进行分析与表征,并进行单纤维界面剪切强度试验和SEM观测,研究了碳纤维复合材料的界面粘结性能。结果表明,等离子体预处理碳纤维沉积聚吡咯(PPy)使单纤维界面剪切强度提高了259.3%。分析结果表明,界面剪切强度的提高与纤维/树脂间的机械铆合和界面的作用力有关。等离子体预处理使碳纤维表面的羧基基团增多,在羧基和PPy之间形成氢键,从而提高了碳纤维复合材料的界面性能。

采用电阻点焊对1.5 mm等厚TRIP980高强钢/SPCC低碳钢板进行焊接。以点焊接头的拉剪载荷为评价指标。 利用电子拉伸试验机、显微硬度仪、OM、SEM、EBSD、EDS对所获得的较优焊接参数时的点焊接头性能及显微组织进行测试和分析。结果表明,点焊接头的熔核呈椭圆形,熔核由SPCC低碳钢侧向TRIP980高强钢侧偏移;点焊接头的拉剪断裂位置发生在结合面边缘近SPCC低碳钢侧的熔合区处,断口为脆性断裂;SPCC低碳钢侧熔核硬度低于TRIP980高强钢侧,但SPCC低碳钢侧熔合区硬度出现峰值;母材的部分互熔使熔核中C、Mn、Si、Al等元素浓度由TRIP980高强钢侧到SPCC低碳钢侧均匀递减;近SPCC低碳钢侧熔合区组织差异较大,近母材侧为软相铁素体,近熔核侧为硬相马氏体,这种组织差异导致的应力集中是影响接头力学性能的主要原因。

以柠檬酸-硝酸盐作为粘结剂用浆料涂覆法制备出ZnFe₂O₄-α-Fe₂O₃/SiC泡沫结构催化剂,使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和N₂气吸附仪等手段表征其物相组成、形貌和结构,研究了柠檬酸-硝酸盐浓度和涂层负载量对结构催化剂涂层形貌、孔结构以及1-丁烯氧化脱氢性能的影响。结果表明,柠檬酸-硝酸盐对活性组分物相组成和比例没有影响;制得的结构催化剂涂层紧凑、平整,且具有较宽的介孔孔径分布;柠檬酸-硝酸盐的浓度和最可几孔径尺寸对结构催化剂性能的影响不大。随着涂层负载量的增加结构催化剂的比表面积逐渐增大,氧化脱氢性能逐渐提高。当涂层的负载量达到0.2 g/mL、丁烯体积空速为300 h^-1时丁烯转化率和丁二烯选择性分别达到86%和91%,明显高于颗粒催化剂,表现出优异的氧化脱氢性能。

对石墨进行氧化和超声分散制备了氧化石墨烯(GO)纳米片层分散液,GO纳米片层的厚度小于11.95 nm、平面尺寸为50~900 nm,结构中含有羟基、羰基和环氧基等化学基团。在水泥复合材料中掺入0.03%的GO纳米片层,水泥基复合材料在整体上形成了由多面体状晶体通过相互交织、贯穿、嵌入等方式构成的带有花型形貌的规整微观结构。这种结构使水泥基复合材料的28 d抗折强度和抗压强度分别比对照样品提高了76.2%和86.1%,水泥基体的孔隙率、平均孔径以及裂缝等明显减少。