对不同C、B含量的K417G合金进行DTA分析、等温淬火实验和950℃/235 MPa持久性能测试，并观察其组织形貌，研究了C、B含量对K417G镍基高温合金的凝固行为和高温持久性能的影响。结果表明，在合金的凝固期间C含量影响碳化物的析出温度和初生碳化物的含量，且随着C含量的提高而提高；共晶组织的析出温度主要受B元素含量影响，且共晶含量随着B含量的提高而提高。合金在950℃/235MPa条件下持久变形期间其断裂机制为裂纹在晶界处萌生并沿晶界扩展，晶界处的MC型碳化物分解成富Cr的M₂₃C₆型碳化物而使晶界的稳定性降低；在合金成分范围内提高B元素含量能改善合金在高温变形期间的晶界强度，因此适当降低合金中的C含量和提高B含量有助于改善合金的高温持久性能。

以合金表面粘砂比例和粗糙度为优化指标，采用多指标正交实验设计方法，通过极差分析研究了定向凝固用陶瓷型壳面层粒度配比和Cr₂O₃添加剂对铸件表面质量的影响。结果表明，铸件表面粘砂层的主要成分为Al₂O₃以及少量Cr、Ni等合金元素；调整陶瓷型壳面层的粒度级配能降低陶瓷型壳面层的孔隙率，使型壳面层形成致密的结构，从而减少在定向凝固过程中合金液向陶瓷型壳面层的渗入、减少铸件表面的物理粘砂；Cr₂O₃添加剂与型壳中的Al₂O₃反应生成的二元化合物Al₂O₃-Cr₂O₃或Al₂O₃-SiO₂-Cr₂O₃三元系产物，抑制了合金中的活性元素(Ni、Ti、Al等)与型壳中游离的SiO₂反应，从而减少铸件表面的化学粘砂、提高铸件的表面质量。

对在实验室发酵制备的细菌纳米纤维素(BC)分别进行烘箱干燥和冷冻干燥,然后对其高温碳化，系统地研究了碳化细菌纤维素(CBC)的微观形貌、元素组成以及晶体结构等理化性质随碳化温度的变化。结果表明，烘箱干燥的BC失去了纳米纤维结构，而冷冻干燥可防止纳米纤维堆叠而使其保持三维结构。还以CBC碳纳米纤维为导电载体负载金属Pt制备CBC基复合材料并将其用于甲醇电催化，研究了CBC基复合材料的电化学性能与其微纳结构和化学组成之间的内在联系。

对6005A-T6铝合金挤压型材进行焊速为1000 mm/min的搅拌摩擦高焊速焊接，研究了对接面机械打磨对接头组织和力学性能的影响。结果表明，与生产中常用的焊前打磨处理相比，尽管对接面未机械打磨的接头焊核区的“S”线更明显，但是两种接头的硬度分布和拉伸性能相当，拉伸时都在最低硬度区即热影响区断裂。高周疲劳实验结果表明，两种接头的疲劳性能也基本相当，疲劳强度分别为105 MPa和110 MPa；在高应力幅下样品断裂于母材，在低应力幅下断裂于热影响区且出现两个裂纹源。两种接头的疲劳断口有裂纹源区、扩展区、最终断裂区，都呈现出典型疲劳断口特征。研究结果表明，焊前是否进行机械打磨对FSW接头的静态拉伸和动态疲劳性能没有明显的影响。

以纳米管(MWCNTs)和纯钛为原料，用微波烧结法原位合成TiC增强钛基复合材料，研究了这种材料的组织和性能并探讨了TiC增强相的生成机理。结果表明，微波烧结时MWCNTs与Ti原位生成TiC增强相。MWCNTs的添加量(质量分数，下同)低于1%时TiC呈现颗粒状且分布均匀，Ti基体致密；MWCNTs的添加量高于1.5%时TiC呈树枝晶形貌，Ti基体的组织粗化使复合材料出现较多的孔洞。MWCNTs的添加使材料由粘着磨损为主转变为磨粒磨损为主。随着MWCNTs添加量的提高，复合材料的显微硬度先提高后降低。MWCNTs添加量为1%的复合材料显微硬度最高(约为527HV)、耐磨性能最好(摩擦系数约为0.35)。与纯钛相比，TiC增强钛基复合材料的显微硬度提高了1.2倍，摩擦系数降低了0.4。

使用Gleeble-1500D热模拟实验机对37CrS4特种钢进行单道次热压缩实验，研究了37CrS4钢在950~1100℃和0.01 s^-1~10 s^-1条件下的热压缩流变应力行为。结果表明：这种钢的真应力应变曲线出现了明显的高温塑性变形动态再结晶行为；热变形后的微观组织为典型的板条状马氏体，发生动态再结晶行为的临界应变值与峰值应变比值为0.77162，拟合相关性R²=0.9576；其软化机制为动态回复与动态再结晶的共同作用。引入Zener-Hollomon参数(Z参数)建立再结晶动力学模型，得到了37CrS4特种钢基于动态回复、动态再结晶的分段式流变应力本构模型。本构模型的平均相关性R²=0.9756，分段式本构模型的预测应力与实验应力具有较高的一致性，能较为准确的预测37CrS4高温塑性变形时流变应力的变化。

采用水热反应制备一维SnO₂纳米棒阵列并表征其物相结构和微观形貌，研究了水热反应的核心工艺条件如前驱体浓度、反应时间、反应温度、反应次数以及前驱体中NaCl添加剂等对纳米棒阵列的生长和形貌的影响。结果表明：较低的前驱体浓度有利于制备大长径比的纳米棒；改变反应时间调控纳米棒的长度；改变反应温度和次数调控纳米棒的长度、直径和基底覆盖率；在前驱体中加入NaCl，可增强纳米棒的取向生长并降低其基底覆盖率。

在5% H₂+95% N₂气氛下，还原CoFe₂O₄纳米粒子制备了CoFe₂O₄-Co₃Fe₇纳米粒子；以焙烧黄麻纤维得到的多孔碳纤维为碳源用水热法将CoFe₂O₄纳米粒子负载到多孔碳中，制备出CoFe₂O₄/多孔碳。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱仪、同步热分析仪等手段对材料进行表征，并使用矢量网络分析仪测量了复合材料的电磁参数和微波吸收性能。结果表明，CoFe₂O₄-Co₃Fe₇纳米粒子和CoFe₂O₄/多孔碳的微波吸收性能明显优于CoFe₂O₄纳米粒子。CoFe₂O₄-Co₃Fe₇纳米粒子的有效频宽(反射损耗<-10 dB的频率宽度)可达4.8 GHz。CoFe₂O₄/多孔碳的有效频宽可达6 GHz，覆盖了整个Ku波段(12~18 GHz)。这些材料优异的微波吸收性能，可归因于合适的介电常数、大的介电损耗、多孔结构以及介电损耗和磁损耗的协同作用。

在陶瓷涂层与金属粘接层之间制备一层NiCoCrAlTaY/YSZ复合过渡层和通过半熔化团聚YSZ粉末制备层状/多孔团状复合结构YSZ隔热层，用SEM表征了涂层的显微组织；依照ASTM C633标准测试了涂层的结合强度；用压痕法测试了陶瓷层的弹性模量和断裂韧性。用激光脉冲法测试了陶瓷层的热导率。用高温水淬快速冷却实验验证涂层的抗剥落性能。结果表明，在不降低涂层隔热效果的前提下复合过渡层和和隔热层显著提高了涂层的抗剥落能力。HVOF制备的NiCoCrAlTaY粘接层组织致密，没有明显的氧化物；APS制备的NiCoCrAlTaY/YSZ复合过渡层内层间的结合良好，组织致密，金属与陶瓷粒子呈现出典型的层状交替分布特征；陶瓷层由典型层状结构内包含约11%未完全熔化团聚粉末形成的弥散分布多孔团状组织构成。复合结构使等离子喷涂TBC的结合强度由25.8 MPa提高到38.6 MPa，陶瓷层的弹性模量和热导率没有明显的变化，但是断裂韧性提高了1倍以上，涂层出现30%剥落的平均水淬周次由19.7次提高到72.1次，表明抗剥落能力显著提高。