提出一种低Re二代单晶高温合金的热处理制度，研究了900 ℃长期时效对合金的组织和性能的影响。结果表明，合金在900 ℃分别长期时效500 h、1000 h后，其高温持久性能与热处理态的相同。测试持久性能后在合金中形成了致密的γ/γ′位错网，在γ′相内出现了切入的a<101>和a<010>超位错。在900 ℃长期时效3000 h合金中的γ′相发生粗化、连接和尺寸增大但是未出现筏化，在合金中析出了M₆C碳化物但是没有析出TCP相，表现出较高的组织稳定性。

用单辊甩带法、机械球磨法和溶胶凝胶法制备FeSiBCuNbZr@SiO₂非晶复合粉末，使用X射线衍射仪、红外光谱仪、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和矢量网络分析仪等手段表征其组织形貌、结构以及电磁特性，研究了SiO₂介电层的匹配厚度对其吸波性能的影响。结果表明，FeSiBCuNbZr非晶粉末与正硅酸四乙酯(TEOS)水解缩聚生成的SiO₂介电层的非晶复合粉末，在频率为11.2 GHz、匹配厚度为2.18 mm条件下的最佳反射损耗为-58.19 dB。匹配厚度减小到1.85 mm最大吸收带宽为7.7 GHz。优异的吸波性能源于铁基非晶磁芯的磁损耗和SiO₂壳层的介电损耗的协同作用优化了阻抗匹配。

研究了奥氏体化温度和分级淬火等热成形工艺对24Mn2CrNb钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明，随着奥氏体化温度的提高奥氏体晶粒逐渐增大。奥氏体化温度为930 ℃的24Mn2CrNb钢其综合力学性能最优：屈服强度为1377 MPa、抗拉强度达1815 MPa、伸长率为11.13%和强塑积(最高)为20.20 GPa·%。进行分级淬火模拟热冲压，在250 ℃分级淬火生成细小的板条马氏体组织，在450 ℃等温处理则生成贝氏体/马氏体双相结构。24Mn2CrNb钢的优异性能可归因于细晶强化、位错强化和第二相粒子析出强化的协同作用。24Mn2CrNb钢的抗高温氧化性能显著优于传统的22MnB5钢，因脱碳层的深度小于5 μm可进行无涂层裸板热冲压成形。

分别在600 ℃和700 ℃对调质态25Cr3Mo3NiNb钢进行300次循环热疲劳，用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等手段表征热疲劳前后的显微组织和裂纹路径，研究了热疲劳温度对这种钢裂纹扩展的影响。结果表明，在600 ℃热疲劳过程中M₂C型碳化物略有长大但仍保持较高的数密度，阻碍了组织的回复使其保持回火马氏体特征，只是硬度略有降低；而在700 ℃热疲劳过程中M₂C型碳化物显著粗化使组织转变为回火索氏体，硬度大幅度降低。组织状态的差异决定了裂纹扩展方式：在600 ℃热疲劳时主裂纹和二次裂纹主要沿位错严重塞积的原始奥氏体晶界扩展，而在700 ℃热疲劳时组织的回复消除了微观不均匀性，主裂纹转变为穿晶扩展，二次裂纹则倾向于在夹杂物界面形核和扩展。

在35MnB履带钢中添加Ti并使用XRD、SEM、EBSD、TEM、Aspex等手段对其表征，研究了Ti对这种钢中的第二相粒子和性能的影响。结果表明，添加Ti能显著变质钢中的夹杂物和细化晶粒，使其力学性能提高。添加Ti的实验钢冲击韧性比未添加Ti的钢提高了50%以上；添加0.045% (质量分数) Ti能调控钢中的第二相颗粒，使强韧性协同提高。添加Ti使35MnB钢强化的机制是：Ti与钢中的C、N发生反应生成第二相粒子，这种第二相粒子能钉扎晶界和位错使钢中的奥氏体晶粒的高温粗化受到抑制，从而细化晶粒、增强晶界稳定性和提高位错密度，使钢的强韧性提高。

用机械合金化制备Fe-15Ni-15Cr-2.0Mo-1.0Mn-(0.2, 0.8, 1.5)Ti-0.4Y₂O₃合金并使用SEM、EBSD、TEM和显微硬度仪等手段对其表征，研究了Ti含量对其微观组织和显微硬度的影响。结果表明，Ti含量的提高使这种合金中生成的Y-Ti-O复合纳米氧化物显著增加。Ti含量为0.8% (质量分数)的合金中纳米氧化物颗粒的尺寸范围为2~7 nm，氧化物主要由烧绿石结构的Y₂Ti₂O₇和正交结构的Y₂TiO₅组成。纳米氧化物对晶界的强钉扎和合金晶粒的细化，使其显微硬度从302.7HV_0.5(0.2%Ti)提高到401.3HV_0.5。但是，Ti含量提高到1.5%的合金，过量的Ti在其内生成粗大的TiO₂颗粒而使晶粒增大和硬度下降。大约0.8%的Ti含量与0.4% (质量分数)的Y₂O₃配合，可在15Cr-FeCrNi合金中生成弥散分布、尺寸较小的纳米强化相，使其显微硬度较高。

以吩噻嗪为电子给体单元，设计并合成两种具有α, β-不饱和酮构型的对称型有机分子(1E,4E)-1,5-双(4-(10H-吩噻嗪-10-基)苯基)戊-1,4-二烯-3-酮(COP)和2-((1E,4E)-1,5-双(4-(10H-吩噻嗪-10-基)苯基)戊-1,4-二烯-3-亚基)丙二腈(CNP)，研究了这类化合物的物理和三阶非线性光学性能。结果表明：在532 nm的激光作用下，COP和CNP呈现出反饱和的双光子吸收特性(吸收系数分别为COP: 1.2 × 10^-11 m/W和CNP: 4.0 × 10^-11 m/W)，其中CNP的非线性响应比COP强。在CNP分子中引入电子受体二氰基亚乙基基团，使其最大吸收峰比COP红移了69 nm。同时，根据瞬态吸收光谱确定了CNP分子的非线性吸收主要来源于激发态的电荷转移过程。进一步进行理论计算，分析了CNP分子激发态的电荷和空穴分布。结果表明，引入吸收电子能力更强的受体基团，使CNP分子的前沿分子轨道能隙更小、电荷转移距离更长和电子离域能力更强。

用水热法制备一系列稀土La³⁺掺杂二氧化钒(La³⁺-VO₂)并用XRD、EDS和SEM等手段对其表征以研究La³⁺-VO₂电极的电化学性能。结果表明，在VO₂中掺入适量的稀土La³⁺有利于提高La³⁺-VO₂电极的倍率性能和循环稳定性。V∶La摩尔比为2∶0.3的La³⁺-VO₂样品电极在电流密度为0.1 A·g^-1时比容量为160.2 mAh·g^-1，循环100次后其放电比容量为131.9 mAh·g^-1，保持率为82%；电流密度为0.1 A·g^-1时La³⁺-VO₂电极的最大比容量达到209.8 mAh·g^-1，电流密度为5.0 A·g^-1时比容量为60.8 mAh·g^-1，电流密度恢复到0.1 A·g^-1时比容量可达217.6 mAh·g^-1，表明其可逆性良好和结构稳定；电流密度为1.0 A·g^-1时循环1000次后比容量为52.2 mAh·g^-1，表明这种电极在大电流密度下也呈现出较好的循环性能。电化学动力学分析结果表明，La³⁺-VO₂电极的充放电过程同时受电容和扩散反应的控制，扫描速度为0.2 mV·s^-1和1.0 mV·s^-1时其高赝电容占比分别为77%和88%，表明其具有高速动力学行为。电容性电荷存储机制使La³⁺-VO₂电极在大容量和高扫描速率下具有良好的循环稳定性。