本章扼要介绍了溶胶-凝胶法的工艺原理及影响因素、溶胶-凝胶技术在材料合成方面的应用，物理气相沉积技术制备材料的主要工艺方法，化学气相沉积工艺及其在无机材料制备中的应用等。另外,许多新材料是多物相的、其性能是经过材料中的不同的物相协同优化的复合材料。材料复合技术涉及到的内容非常广泛，包括材料体系、复合方法及其应用等，本章有选择地介绍了有关陶瓷基复合材料、金属陶瓷、水泥基复合材料、碳纤维增强碳复合材料和纳米复合材料等材料复合新技术及新型复合材料方面的内容

本文用电化学方法制备 Fe-Cr-Ni 合金镀层。讨论了电沉积条件对形成 304不锈钢锭层的影响。实验结果指出:在常温、低的pH值及适当的电流密度下,镀液中的Cr3+和Ni2+含量达到一定的比值,可以获得成分与不锈钢(18Cr/9Ni)相似的铁铬镍合金镀层

运用动力学蒙特卡洛(KMC)方法从原子尺度对CVD金刚石膜{100}取向在3种不同化学反应模型下的生长进行了仿真.结果表明:(1)以CH3为主要生长组元的生长机制比较适合于{100}取向金刚石膜的生长;(2)对金刚石{100}取向而言,含有双碳基团的模型沉积速度并不比含有单碳基团的模型沉积速度大;(3)在高的生长速率下仍有可能获得表面粗糙度较小的金刚石膜;(4)对Harris模型的仿真结果与其本人的预测结果一致,并与实验结果符合良好

介绍了近年来北京科技大学在该领域的部分研究结果,重点介绍典型喷射沉积材料(Ni3Al金属间化合物为基的合金和2618Al+SiC颗粒增强金属基复合材料的显微组织和力学性能

本文中以氨基乙酸为络合剂,在铜基上电沉积制取了光亮的Fe-Cr-P合金镀层。X衍射相分析表明,镀层呈非晶态结构。镀层中的Fe、Cr、P含量分别用比色法测定。在非晶态Fe-Cr-P合金电镀过程中,镀液pH值的变化对镀层组成有较大的影响,适宜的pH值范围为1.2~1.8。提高电镀液温度不利于Cr的析出,电镀时阴极过程处于电化学控制区域

采用直流电沉积工艺,制备了平均晶粒尺寸为56nm的致密纳米晶铜.室温下进行单向拉伸实验,发现纳米晶铜的强度和韧性均随应变速率的升高而增大,特别是韧性的速率敏感十分显著.应变速率由1.04×10-5s-1升至1.04s-1时,断裂应变由23.2%增至39.4%,同时抗拉强度由309MPa增至451MPa.这一现象可归因于两个方面:首先,纳米晶铜的应变硬化行为随应变速率的升高而增大,从而使其均匀变形阶段的应变增加;其次,高应变速率下纳米晶铜颈缩时发生晶粒转动,这有助于其失稳阶段的应变增加

在垂直稳恒磁场中采用纳米复合电沉积法制备Fe-Si复合镀层.研究了磁场强度和电流密度对阴极电流效率和镀层Si颗粒含量的影响规律，并采用扫描电子显微镜和能谱对所得镀层进行分析.施加垂直磁场后，随着磁场强度增大，阴极电流效率呈现先上升后下降的趋势；镀层Si颗粒质量分数在0.2T达到最大值20.17%，比无磁场下提高了10.4%；镀层表面形貌也发生显著变化，多处形成\山脊\，\山脊\延伸方向与磁流体力学效应方向一致，分布数量和延伸长度与磁场强度成正比.由于磁流体力学效应，施加磁场还改变了镀层表面气孔形貌，促进氢气的析出

硬薄膜往往具有较脆的特性，在过载时易发生脆性断裂.本文研究了硬薄膜/软基体在锥形纳米压头作用下的断裂模式.利用等离子体化学沉积法在聚二醚酮基体上沉积生成类金刚石薄膜.使用纳米压痕法对其进行实验研究，实时记录纳米压头压入样品过程中所受的载荷以及位移.载荷位移曲线中有若干间断点，代表着裂纹的形成和扩展.压痕实验完成后，通过扫描电子显微镜和聚焦离子束观察发现，类金刚石薄膜压痕处出现规则的贯穿厚度的环形裂纹和径向裂纹.最后，利用有限元法分析了硬薄膜/软基体在锥形压头作用下的应力分布，通过cohesive单元模拟环形裂纹的起始和扩展.结果表明：环形裂纹是由薄膜表面较高的径向拉应力引起的，较高的径向拉应力发生于压头和薄膜表面接触区域的外侧；径向裂纹则是由薄膜在界面附近较大的拉应力引起的.并且，各圈环形裂纹的半径基本呈线性递增，这和实验观测基本相符

TiC与TiN因晶格常数相近而可互溶生成碳氮化钛,其硬度介于TiC与TiN之间,而比TiN硬得多,涂于钢铁工件上可使寿命大为提高。本文叙述了不用CH4、CCl4而只用C5H5Cl+N2+H2+TiCl4体系沉积Ti(C、N)的工艺条件和淬火方法。模具经此法处理后表面硬度可达2400kg/mm2,使用保护气体强制冷却淬火不仅使硬度达到生产要求,还能解决工件在淬火中的变形与开裂问题。试验表明此法可提高模具寿命2到5倍

一、简答题（每小题 10 分） 1． 什么是第四纪沉积物？第四纪沉积物有哪些类型？ 2． 土是有哪三相组成的？各相对土的性质有哪些影响？ 3． 抗剪强度的测定方法有哪些？各有哪些优缺点？