用多弧离子镀技术在钛合金表面沉积不同Si含量的Al-Si涂层并对其进行真空扩散退火处理，研究了Si含量对这种涂层的显微结构和高温抗氧化性能的影响。结果表明，这种Si改性扩散铝化物涂层具有层状结构，主要由TiAl₃、TiAl₂和TiAl等Ti-Al金属间化合物相以及Ti₅Si₃和Ti₅Si₄析出相组成，部分Si替位固溶在TiAl₃中生成了Ti(Al,Si)₃。在650℃循环氧化后Si改性铝化物涂层表现出优良的抗高温氧化性能；在750℃循环氧化，随着涂层中Si含量的提高涂层的抗高温氧化性能随之提高。

以苯硼酸为前驱体用化学气相沉积(CVD)法在纸状烧结不锈钢微纤载体(PSSF)表面生长出硼掺杂碳纳米管(B-CNT)膜，构成了具有梯度多孔结构的微纤复合硼掺杂碳纳米管膜无金属催化剂(B-CNTs/PSSF)。使用FE-SEM、TEM、Raman、TG和XPS等手段对其表征，研究催化剂对苯酚的湿式催化降解性能。结果表明，B-CNTs/PSSF对苯酚的降解性能比CNTs/PSSF优异，苯酚的转化率为100%，总有机碳(TOC)的转化率达到68%。根据密度泛函理论(DFT)的研究发现，产生催化性能差异的原因是，B-CNT对H₂O₂的吸附性能比CNT更强以及片段间的电子转移。

研究了S31655奥氏体不锈钢在模拟工业湿法磷酸中不同温度下的腐蚀行为。结果表明：随着温度的升高S31655的耐蚀性能降低且存在一个临界温度(60℃)，在80℃耐蚀性能显著下降，钝化膜的缺陷浓度N_D提高、厚度W_sc减小、稳定性降低且其半导体性在电位高于0.7 V时由n型半导体转为p型半导体。Cr₂O₃、Fe(Ⅲ)等通过稳定钝化膜提高耐蚀性，$\mathrm{NH}_{4}^{+}$和NH₃配体可对酸性溶液起缓释作用从而抑制腐蚀过程。临界温度的存在与钝化膜中N元素和$\mathrm{NH}_{4}^{+}$在80℃时溶解度的提高相关。温度的升高同时促进了可溶性Fe(H₂PO₄)₂和多孔膜的生成，S31655不锈钢中Ni和N的显著富集使Cr₂O₃沉淀率降低，但是促进了Cr₂O₃的充分结晶和结构稳定，从而使其耐蚀性提高。

通过实验观察和理论分析，研究了不同N含量Ti微合金钢凝固过程中TiN的析出行为。结果表明：降低N含量，可减少液相析出的粗大TiN夹杂的数量、体积分数并改变其形貌，同时也降低了固相析出TiN粒子的形核驱动力、粒子尺寸及体积分数。对于Ti元素含量一定的Ti微合金钢，调整N含量可有效调控钢中TiN夹杂和TiN粒子的形貌、大小和体积分数。

将磁控溅射制备的镍铝涂层在不同温度预氧化成氧化膜，然后将其在氯化物混合熔盐中进行高温腐蚀，研究了这种氧化膜的微观结构和镍铝涂层耐高温氯化物熔盐腐蚀的性能。结果表明：将镍铝涂层在1000℃预氧化生成了连续致密的氧化膜；在800和900℃预氧化不能生成完整连续致密的氧化膜；而在1100℃预氧化虽然能生成氧化膜，但是基体元素向涂层扩散在表面生成铁的颗粒状物质，使其耐蚀性降低。镍铝涂层在1000℃预氧化生成的氧化膜在800℃的高温氯化物熔盐腐蚀100 h后没有显著的变化，表明其具有较高的耐高温腐蚀性。其原因是，生成的连续完整的α-Al₂O₃层保护了基底。高温腐蚀时扩散到涂层中的铬元素含量明显提高，表明高温腐蚀促进了基体中铬元素的扩散和析出。

采用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、纳米压痕等实验手段，表征了T15高速钢铸态组织中Ce元素的分布，研究了Ce元素对其铸态组织中一次碳化物的作用机制及其对力学性能的影响。结果表明，T15高速钢中的Ce元素主要富集在稀土夹杂物颗粒处，少量的均匀分布在一次碳化物内。添加0.021% (质量分数，下同)的Ce，尽管没有改变T15高速钢铸态组织的类型，但是显著细化了一次碳化物和改善了MC碳化物的塑韧性，从而使其力学性能大幅度提高。与不含Ce元素的T15高速钢相比，添加Ce元素的T15高速钢其铸态组织中一次碳化物的平均等效直径和最大尺寸分别由4.70 μm和120.25 μm减小到2.91 μm和105.39 μm；MC中V原子的占比降低了6.16%，形貌由粗大条棒状转变为细密颗粒状，使其塑性因子、断裂韧性提高；T15高速钢硬度、抗弯强度和抗拉强度提高了2.84 HRC、130.52 MPa和59.42 MPa。

用冷喷涂技术在AZ91镁合金基体上制备出不同Al₂O₃含量(0%、15%、30%、45%)的复合涂层，测量Al₂O₃的沉积效率和涂层的孔隙率，进行往复干摩擦磨损实验并计算磨损沟壑体积，研究了Al₂O₃含量、载荷、频率对Al基复合涂层摩擦磨损行为的影响。建立Al基复合涂层的有限元模型，用嵌入Archard模型的摩擦磨损子程序得到了有限元磨损量仿真值并将其与磨损实验值对比。结果表明，随着Al₂O₃含量的提高复合涂层的孔隙率降低，Al₂O₃颗粒的沉积效率和耐磨性提高。在载荷为2 N、频率为1 Hz条件下Al₂O₃含量为0%、30%、45%的Al基复合涂层其有限元磨损量仿真值与实验值的差小于4%，证明了有限元模型的正确性。在此工况下用该模型计算出Al₂O₃含量为15%的涂层其有限元磨损量的仿真值为0.0249 mm³，与试验磨损量的差为5.9574%，表明此模型具有普适性。

以八乙基卟啉锌和4,4-联吡啶为单体、以多层Ti₃C₂ (MXene自支撑膜)为载体，用阳极氧化法制备聚卟啉/MXene基自支撑复合薄膜光催化剂，使用扫描电子显微镜(SEM）、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、电化学阻抗谱(EIS)、光电化学测试(I-t)等手段对其表征，研究了这种光催化剂对亚甲基蓝的降解性能。结果表明：将聚卟啉负载在MXene薄膜上可促进光生电子对的分离从而提高其催化效率和回收重复使用。用阳极氧化法将聚卟啉负载在MXene上，可增大MXene层间距、避免MXene重堆叠和提高MXene的孔洞率。在聚卟啉/MXene基复合薄膜的面积为1 cm²、亚甲基蓝的初始浓度为10 mg/L的条件下，光照80 min后复合薄膜对亚甲基蓝的降解率高达98.00%。在光催化降解亚甲基蓝过程中，这种光催化剂中起主要作用的是自由基h⁺。