为了深入理解纳米Al-Ni合金低温下的电子输运过程, 使用自主研发的电磁感应加热-自悬浮定向流法制备出Al, Ni和Al-Ni纳米合金粉末, 并采用真空热压设备将纳米粉末压制成纳米晶块体, 利用自主搭建的低温热电测量系统研究了Al-Ni纳米合金的电阻率随温度(8~300 K)的变化规律。研究结果表明: Al-Ni纳米合金由于形成有序晶相而仍然与Al, Ni纳米晶一样, 电阻率随温度的降低而降低。纳米Ni3Al-Ni和NiAl-Ni在居里温度点附近出现了电阻率随温度变化的极大值点, 因为单质Ni的影响, Ni3Al-Ni的居里温度比粗晶Ni3Al提高了20 K。由于磁子-电子散射作用和声子-电子散射作用, 纳米Ni3Al-Ni, NiAl-Ni和Ni的电阻率在低温下(8~40 K)与温度呈T2和T4关系。

为了研究燃烧条件对KClO4/Zr烟火剂燃烧过程中光辐射性能的影响, 考察了KClO4/Zr在开放环境和不同规格封闭石英管内的燃烧发射光谱和燃烧产物。 借助光纤光谱仪、 光电二极管和示波器测试了烟火剂燃烧过程中的光辐射能量分布和闪光时间-强度曲线, 分析了所得发射光谱在(590±10), (750±10)和(808±10) nm三个主吸收波段内的光谱效率, 借助SEM表征了不同燃烧条件下KClO4/Zr燃烧产物的形貌。 结果表明: 在开放条件下燃烧时, KClO4/Zr的燃烧发射光谱在可见光到近红外的宽波段内, 最强辐射出现在730~820 nm波段。 在石英管内封闭燃烧时, 随着石英管体积的减少, 在石英管外检测到的燃烧发射光谱强度逐渐减弱, 光谱能量分布也呈现不同的变化规律, 而且对火焰发射光谱分布进行处理后, 随着石英管体积的变化, 得到(590±10), (750±10)和(808±10) nm波段的光谱效率也呈现不同的变化规律。 但是, 随着石英管体积的减少, KClO4/Zr烟火剂的爆燃闪光辐射时间逐渐缩短, 峰值辐射强度逐渐提高。 增加石英管的直径, 有利于在管外获得更高的有效光辐射能量, 减少石英管的直径, 则有利于提高烟火剂的峰值辐射强度。 随着管直径的增大, KClO4燃烧更加充分, 产物粒径较小, 呈规则的球状。 而管长度的改变对反应并无太大影响。

采用磁控溅射镀金银膜,长时间热处理合金化制备前驱体合金,以渐进浓度的硝酸自由腐蚀去合金化成功制备出具有自支撑结构的纳米多孔金薄膜.采用扫描电镜和X射线能谱仪对去合金腐蚀前后样品的形貌和成分进行了分析,结果表明:400 ℃,36 h的热处理使得薄膜样品完全合金化,获得了结晶致密的Au42Ag58合金膜;渐进浓度的自由腐蚀避免了薄膜的完全开裂,获得了样品尺寸大于15 mm×15 mm、厚度400~500 nm、孔隙率约56%、具有自支撑结构的纳米多孔金薄膜,其微观结构为连续的三维多孔结构,系带尺寸40~140 nm,80~100 nm的系带达58%.

采用等离子体气相凝聚技术制备了银纳米团簇颗粒, 开展了实验条件及工艺参数对团簇平均粒径和粒径分布的影响。利用四极质谱分析仪在线测量了银纳米团簇的粒径尺寸与分布, 并与透射电子显微镜(TEM)离线测量值进行比对。研究结果表明: 保持其他参数不变时, 增大结露区长度或溅射电流, 银纳米团簇的平均粒径尺寸将增大; 增加氩气流量, 银团簇粒子平均粒径也相应增大, 但当氩气流量增至60 mL/min以上时, 其平均粒径反而会减小。而氦气的加入会使平均粒径尺寸减小。在各工艺参数中, 溅射电流和氩气流量是影响银纳米团簇平均粒径的主要因素。通过调节工艺条件, 获得了平均粒径尺寸为2, 4和6 nm的银纳米团簇, 四极质谱仪监测的粒径分布与TEM离线表征结果总体一致。

可控核聚变反应是科学家用来解决能源缺乏和发展可持续能源的理想途径，为此美国开展了惯性约束聚变(ICF)研究，建设了国家点火装置(NIF)，旨在实验室演示核聚变反应，为惯性约束聚变能(IFE)发展指明方向。制靶是NIF点火工程三大主体之一，如何制备满足设计需求的靶丸成为科学家不懈努力的追求目标。详细介绍了NIF工程中主要候选Be靶丸需求背景、研究现状、Be靶优势、靶参数设计要点、靶丸制备技术，以及制靶过程中存在的关键技术问题，为我国Be靶制备及制靶能力建设提供参考信息。

采用腐蚀去合金化方法制备纳米多孔铜材料。研究了固溶时间、腐蚀时间及腐蚀温度对纳米多孔铜表面形貌及残余Mn含量的影响。研究表明：由于固溶时间的延长，合金成分越来越均匀化，去合金化后所得纳米多孔铜的残余Mn原子分数降低。固溶95 h的前驱体合金，随着腐蚀时间的延长，其残余Mn含量降低不明显；随着温度的升高，其残余Mn原子分数由25 ℃的3.54%降至60℃的1.14%，但是60 ℃腐蚀后的孔隙与丝径尺寸明显粗化，样品易碎。通过调整去合金化参数，实验所制备的纳米多孔铜呈现均匀的海绵状纳米多孔结构，残余Mn原子分数1.23%,平均丝径尺寸40 nm。

采用单辊旋淬法制备了快速凝固Cu-1.5%Be合金(Be质量分数1.5%)薄带。根据热传输平衡方程对快速凝固冷却速率进行了估算，并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜对该合金的微观结构及相选择进行了分析。结果表明：当辊面线速度在29.93~39.19 m/s范围内时，合金冷却速率可达到9.80×105~1.63×106 K/s；随着辊轮转速的提高和喷注气压的减小，合金条带厚度和晶粒度逐渐变小；随着冷却速率的增加，溶质截留效果显著，合金相结构由复相向单相转变，当辊面线速度达到34.54 m/s时,Cu-1.5%Be合金可形成过饱和的α-Cu固溶体组织，且组织细小均匀，可获得纳米晶；条带横断面显微组织由接近辊面一侧的细小等轴晶区、中间的柱状晶区和靠近自由表面的等轴晶区组成。

将平均晶粒尺寸为4.6 nm的金粒子通过静电作用粘附于聚苯乙烯（PS）微球表面用于化学镀，化学镀金后PS表面的金沉积层几乎达到完全包覆，厚度70~90 nm；在Au/PS表面进行化学镀银，沉积的银颗粒堆积紧密，颗粒大小较先前沉积的金颗粒大，镀覆层厚度增厚至200~400 nm；模板去除后，获得了完全自支撑的Au40Ag60空心微球结构的圆柱状泡沫材料。制备的金银合金泡沫由直径约10 μm的空心球壳组成，圆柱体直径约5 mm，密度约1.2 g/cm3。

采用密度泛函理论(density functional theory, DFT), 在B3LYP/6-31+G**(C, H, O)/LANL2DZ(Ag)水平上, 对糠醛(furfural, FUR)分子进行了几何结构优化, 并计算了FUR分子的常规拉曼散射(normal Raman scattering, NRS)光谱和FUR与Ag原子以及Ag2和Ag4团簇吸附的表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)光谱。 结果表明, 理论值与已有的实验值符合得较好, 采用FUR-Ag4吸附构型的计算结果比FUR-Ag和FUR-Ag2吸附构型的计算结果更符合已有实验值。 最后, 通过Gauss View可视化软件, 对FUR分子的振动频率进行了更为全面地归属。 通过FUR分子SERS与NRS的比较, 可得出FUR分子与Ag原子发生了相互作用, 且被吸附的糠醛分子的杂五环是与银表面垂直的。

采用自悬浮定向流法制备出Ag2Al复合金属间化合物的纳米微粉, 通过透射电子显微镜、X射线衍射仪和X射线能谱仪对纳米微粉的显微结构、粒度、相组成和成分构成进行研究。结果表明：所制备出的复合金属间化合物纳米颗粒呈规则球形, 粒径分布在20～110 nm之间；纳米合金颗粒的主要组成相为Ag2Al, 并伴有少量的Al；样品中的Ag, Al原子数比约为66.5∶33.5, 金属间化合物纳米颗粒中Ag2Al晶粒尺寸约为33 nm, Al的约为21 nm。