自生长Al2O3—Al复合材料的制造及形成机理研究

熔融态铝合金表面的Al_2O_3膜在一定工艺条件下可被破坏,由于毛细管作用,内部的金属液将沿着膜上的破缺处上升至表面并产生新的非致密氧化膜。该过程具有自组织特征,一定时间后可在液态合金表面形成一定厚度的自生长Al_2O_3-Al复合材料。材料中Al_2O_3含量可在20％-80％的范围内变化而其性能,尤其是硬度和抗拉强度可有较大提高。     

铝基玻璃微珠复合材料的研制及形成机理分析

采用不同于流变铸造和热挤压的特殊工艺，可以较好地克服熔融铝合金与空心玻璃微珠不润滑的困难，使前者能通过珠壁上的破缺充满后者的内容，形成独特的细观结构，由此制得的材料具有良好的综合机械性能。此工艺可以推广到其它种类的陶瓷颗粒材料，其形成机制包括物理和化学的两个方面。     

球形石墨微观结构的分形模型

根据铸铁中球形石墨的表面形貌及微区分析，提出其内部角锥体呈多次分枝的分形结构模型，计算出分维值的范围并对分形的形成机理进行了探讨。     

Slit Island Mathod中的面积效应与断口分维佯谬的实质

金属材料断口分维佯谬的实质在于Ｆｒａｃｔａｌ图形的面积效应。该效应可用周长与面积方根的比例参数描述，并以此说明了材料韧性与分维呈相反变化，分维随测量码尺而变化的原因，同时还给出了真实分维的计算方法和临界码尺的估计方法。     

分形图形的面积效应与材料断口分维研究

提出了分形图形面积效应的概念，由此导出不同类型图开界曲线的分维表达式，指出测量材料韧性的Ｓｌｉｔｉｓｌａｎｄ方法中可能出现虚假分维的真实原因并给出消除面积效应的分维计算方法。