自蔓延高温合成固定放射性废物

以在氧化铬（CrO3）为氧化剂，采用自蔓延高温合成（SHS）技术制备了含锶离子（Sr^2 ）的钙钛矿（CaTiO3）化 的，并研究了反应产物的合成机理、微观组织和对Sr^2 的包容量。实验结果表明；以CrO3为氧化剂，在SHS反应过程中，可获得更高的反应温度，由于大量的液相存在，可使反应在瞬间完成，而且所获产物密度高、成分均匀的含锶CaTiO3；制备的CaTiO3可将核素固化于基体结构中，对SrO的包容量可达到35％（质量分数），从而达到封闭、隔离核素，防止放射性废物污染环境的目的。     

TiC/Fe-Al复合涂层反应火焰喷涂研究

以廉价的钛铁粉，铁粉，铝粉和胶体石墨为原料，采用反应火焰喷涂技术原位合成并沉积了TiC/Fe-Al涂层，PVA制粒条件下涂层的相组成主要为TiC Al Fe-Al。研究结果表明：制粒方式是影响反应程度和涂层相组成的关键因素，PVA制粒比普通机械混合更有利于喷涂过程中反应的进行；反应火焰喷涂过程中有一定量的碳被氧化，碳的氧化对喷涂粉末的氧化具有一定的抑制作用。     

铝热-离心法制备不锈钢内衬复合钢管残余应力有限元分析

用有限元方法计算了铝热离心法制备不锈钢内衬复合钢管过程中的残余热应力分布。分析了钢管壁厚、复合钢管半径及冷却条件对残余热应力分布的影响。结果表明,缓慢冷却到室温后,不锈钢层中有很大的周向残余拉应力,已超过不锈钢的抗拉强度。钢管壁厚及复合钢管半径对残余周向热应力分布的影响不明显。复合钢管半径地径向残余热应力的影响较明显,复合钢管半径越大,径向残余压力越小。复合钢管制备时,在高温状态下直接在复合钢管外表面喷水能在不锈钢层表面造成压应力状态,有利于防止裂纹生成。     

Cr-Fe-Ti-C系反应火焰喷涂研究

采用钛铁、石墨、铁粉和高碳铬铁为原料,利用反应火焰喷涂技术制备了Cr-Fe-Ti-C系涂层。研究结果表明,在喷涂过程中合成了TiC,涂层主要由TiC、（Cr,Fe)7C3硬质相和Fe组成。SRV磨听见试验表明,由于涂层中含有（Cr,Fe)7C3及合成的TiC硬质相,因此涂层具有良好的耐磨性能;涂层的磨损机理为粘着磨损和硬质的剥落,但主要是粘着磨损。由于（Cr,Fe）7C3需要Ti-C之间的反应放热补充热量才能使其完全熔化,因此高碳铬铁含量的增加对改善涂层的致密性和结合强度不利。     

Fe-Ti-C系燃烧合成反应的热力学分析

利用相图计算技术（ＣＡＬＰＨＡＤ）对Ｆｅ－Ｔｉ－Ｃ燃烧合成反应体系进行热力学分析,着重研究Ｆｅ含量和Ｃ／Ｔｉ原子比对体系绝热燃烧温度Ｔ_ａｄ和平衡相组成的影响．研究结果表明,Ｆｅ含量对 Ｆｅ－Ｔｉ－Ｃ三元系的平衡相组成影响不大,但对绝热燃烧温度的影响非常大．当保持Ｃ／Ｔｉ原子比接近１．０时,不管Ｆｅ含量如何变化;在２９８Ｋ下均会得到理想的平衡相组织ＴｉＣ＋Ｆｅ 随Ｆｅ含量增加,体系的绝热燃烧温度大致呈线性降低．Ｆｅ－Ｔｉ－Ｃ体系发生ＳＨＳ反应的热力学条件之一（Ｔ_ａｄ＞１８００Ｋ）是Ｆｅ＜５５ｗｔ％．而 Ｃ／Ｔｉ原子比对绝热燃烧温度的影响比较小,但对平衡相组成影响非常大,主要表现在两个方面：①石墨相的析出温度不同．随Ｃ／Ｔｉ原子比降低,析出温度也随之降低．②在各温区石墨相的含量不同．当 Ｃ／Ｔｉ在１．０～１．４变化时,石墨相含量在低温区由１％提高到１６％．     

陶瓷复合钢管的研究和工业应用

工厂已能用ＳＨＳ－离心法生产出高质量直径Φ８００ｍｍ的陶瓷内衬钢管。研究发现,在ＳＨＳ－重力法中,铝热反应主要受气相反应控制,并首次用此法生产出直径Φ２７３ｍｍ的陶瓷内衬整体弯管;全封闭粉料加工系统已工业应用;根据电化学原理,利用计算机系统实现了陶瓷衬层的快速无损探伤;利用反应余热熔化修补剂,在陶瓷表面形成与陶瓷层结合良好、光滑的修补层;在“九五”后期,陶瓷复合钢管在全国已形成上亿元的工业规模。     

SHS法制备TiC-Ni和TiC-Ni-Mo硬质合金

采用SHS-加压法制备了TiC-Ni,TiC-Ni-Mo硬质合金。对于Ti-C-Ni系,首先形成Ti-Ni溶液,碳溶入其中后,TiC从中析出,通过压力下的液相烧结形成致密TiC-Ni合金。镍含量影响TiC的晶粒大小和形貌。添加钼可细化TiC晶粒。SHS TiC-Ni和TiC-Ni-Mo合金的力学性能与相近成分的常规合金相当。     

火焰法沉积金刚石过程碳与基底的反应

在大气中采用火焰法在单晶硅基底上沉积金刚石薄膜，研究了沉积过程中Ｃ与Ｓｉ基底的反应。结果表明：气相中的碳原子首先在基底表面被吸附，然后扩散进入基底并与基底反应，在较高的温度下，碳与基底反应形成碳化硅；在较低温下，没有发现形成ＳｉＣ．当碳原子在基底表面过饱和以后金刚石开始成核。