采用激光熔覆技术在40 Cr钢基材表面制备CoCuFeNiTi高熵合金涂层，使用SEM、XRD和EDS等手段分析涂层的显微组织和相组成，研究了涂层的制备工艺、显微硬度、耐磨损和耐腐蚀性能。结果表明：在激光功率为700 W、扫描速度为6 mm/s条件下制备的CoCuFeNiTi高熵合金涂层表面质量较好，涂层与基体之间形成了良好的冶金结合；这种涂层由FCC相、少量的Cu₄Ti相和微纳级富Cu析出相构成，具有典型的树枝晶显微组织，Cu元素在枝晶间偏聚并形成微纳级富Cu析出相；涂层的显微硬度约为438.83HV，是基体的1.7倍；涂层的磨损质量损失约为基体的1/2，表明这种涂层具有更高的耐磨损性能。涂层的磨损，以黏着磨损为主伴有一定程度的磨粒磨损；这种涂层在pH=4的酸性溶液和3.5%NaCl溶液中的耐蚀性均优于基体。

包埋渗铝法可在钢基体表面制备出一层致密、坚固、连续的Fe-Al渗层，以改善基体性能。本文在不同温度和不同时间下对Q235低碳钢进行包埋渗铝，形成Fe-Al渗层，采用X射线衍射、扫描电镜及能谱分析等方法研究了渗铝层的物相结构、表面及截面形貌和成分，采用显微硬度仪测量了截面硬度。结果表明，不同渗铝温度下获得的渗铝层，主要含有Fe₂Al₅和FeAl₃两相，且750℃得到的渗层存在较多Fe₂Al₅相；随着渗铝温度升高，Fe-Al渗层厚度增加，Al原子扩散系数增大，但显微硬度降低；不同渗铝时间下制备的渗铝层，物相仍以Fe₂Al₅和FeAl₃为主，但随着渗铝时间延长，FeAl₃含量减少，且Al原子扩散系数变大，渗层显微硬度略有降低。在进一步分析Fe-Al渗层形成的热力学与动力学基础上，总结了渗铝层形成的扩散机制。

在变形温度为870~960℃、应变速率为5×10^-4 s^-1~5×10^-2 s^-1的条件下对Ti-6Al-4V合金进行单道次等温压缩实验，测出其应力-应变曲线并建立KM模型、Poliak-Jonas模型和Avrami模型，较为系统地描述了这种合金动态再结晶过程中的流变应力、临界应变量、组织演变动力学等的特征。将动态再结晶组织的转变体积分数引入Prasad功率耗散率模型，得到了Ti-6Al-4V合金动态再结晶过程中能量的变化规律并结合微观组织表征揭示了这种合金的动态再结晶机理。结果表明：随着变形温度的提高和应变速率的降低，Ti-6Al-4V合金的动态再结晶临界应变量减小，组织转变的体积分数增大。发生完全动态再结晶时的功率耗散率大于0.34，形核机制为位错诱导的弓出形核机制。

先用液相沉淀技术合成Lu/In/Tm/Yb四元体系水合碱式碳酸盐类沉淀前驱体，然后将其在1100℃煅烧制备出一系列类球状平均粒度约为110 nm的[(Lu_0.5In_0.5)_0.999-xTm_0.001Yb_x]₂O₃ (x=0~0.05)氧化物固溶体。在980 nm泵浦激光激励下这种氧化物粉体在可见光区发射出强烈的蓝青光(450~510 nm，源于Tm³⁺离子4f¹²电子组态内¹D₂→³H₆,³F₄电子跃迁)和较弱的红光(650~670 nm，源于Tm³⁺离子的¹G₄→³F₄电子跃迁)，二者的上转换过程均为双光子吸收。随着Yb³⁺离子浓度的提高1931CIE色坐标上的发射光颜色逐渐由绿光(0.31, 0.54)移向蓝光(0.01, 0.19)。Yb³⁺离子共掺提高了Tm³⁺离子的上转换发光强度，其最佳含量为2.5%。发射474 nm蓝光和654 nm红光的粉体，其荧光寿命分别约为0.84和0.97 ms。

以410L和430L不锈钢粉为基体，以CaCl₂为造孔剂，采用粉末冶金烧结溶解法制备出不同孔隙率的410L和430L泡沫钢并分析比较其组织和性能。结果表明：410L和430L泡沫钢的基体组织都是α-Fe；在相同的腐蚀条件下430L不锈钢的抗腐蚀性更强；在烧结过程中410L泡沫钢孔壁表面的氧化程度比430L泡沫钢严重；在准静态压缩变形过程中孔隙率为73%~83%的410L泡沫钢屈服应力为22.06~5.45 MPa，相同孔隙率的430L泡沫钢其屈服应力为56.77~10.44 MPa，430L泡沫钢的抗压强度是410L泡沫钢的2~3倍；应变量为50%时，孔隙率为73%~83%的410L泡沫钢单位体积的能量吸收值为6.12~2.90 MJ/m³。应变量为50%时，孔隙率为72%~83%的430L泡沫钢其单位体积的能量吸收值为40.35~8.25 MJ/m³。430L泡沫钢的单位体积能量吸收值约为410L泡沫钢的3~5倍。

对选区激光熔化成形的17-4PH不锈钢分别进行真空热处理、热等静压高压淬火处理和组合热处理(热等静压固溶后快淬和马弗炉时效后水冷)，在1040℃固溶处理2 h和在480℃时效4 h，观察其显微组织并研究了热处理对其力学性能的影响。结果表明，17-4PH不锈钢由回火马氏体和淬火马氏体组成，热处理后沉淀相弥散分布于晶粒内部，其颗粒尺寸为100~150 nm。真空热处理使合金内部孔隙的尺寸减小到3~7 μm，而热等静压使内部孔隙几乎完全闭合，使钢的密度基本上达到理论值。真空热处理+水淬使沉积态17-4PH不锈钢的抗拉强度和硬度都显著提高(分别提高到1300 MPa和448.5HV)；热等静压在提高沉积态17-4PH不锈钢抗拉强度的同时使其延伸率显著提高到22.4%。断口分析结果表明，沉积态和热等静压样品的断口形貌为典型的韧性断裂，热等静压样品的韧窝更深、尺寸更大。真空热处理和组合热处理样品的断口形貌具有部分脆性断裂的特征且出现裂纹，与沉积态相比塑性略有降低。

为研究P含量对Sn-9Zn-0.1S钎料显微组织、抗氧化性、润湿性及耐腐蚀性能的影响，通过光学显微镜观察钎料的显微组织，采用静态刮渣法测定钎料在不同温度下的抗氧化性能，用润湿铺展面积评价不同温度下钎料在Cu基板上的润湿性，采用腐蚀失重法衡量钎料在pH值为3.7的HCl溶液中的耐腐蚀性，并通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对钎料在不同温度下的氧化产物和酸性腐蚀条件下形成的腐蚀产物进行形貌观察和物相分析。结果表明：适量P的添加可以细化Sn-9Zn-0.1S钎料层片状共晶组织，但短棒状富Zn相随P的添加而变长、变粗且数量减少；钎料的抗氧化性及润湿性能随P的添加先提高后降低，P含量在0.06%时钎料的抗氧化性及润湿性最好；同时，P通过改善钎料显微组织及腐蚀产物的致密性，提高了钎料的耐腐蚀性能，P含量在0.1%时钎料的耐腐蚀性能较好。

基于用高温节点下压法成形的TC4钛合金芯体，用面芯激光焊接制备了钛合金金字塔点阵结构。用响应曲面法优化激光焊接参数，实现了点阵结构面芯连接，分析焊接节点的微观组织并进行了点阵结构平压实验。结果表明：激光功率对焊接效果有显著的影响。点阵结构面芯激光焊接的优化工艺参数为：上面板的焊接功率为1.4 kW，下面板的焊接功率为1.2 kW，离焦量为30 mm，停留时间为1 s。在激光焊接热影响区发生了马氏体转变，分布着大量的针状马氏体；熔焊区的组织为粗大β相+针状α相。在焊接节点处，从熔焊区到母材的显微硬度随着马氏体相的减少而降低。根据平压实验结果分析了金字塔点阵结构变形和破坏的规律，桁架杆失效断裂发生在热影响区。用激光焊接制备的TC4钛合金点阵结构，其平压强度为3.09 MPa，平压模量为153.25 MPa。

用熔融共混法制备了氯化铁(FeCl₃)催化聚乳酸(PLA)快速降解材料。PLA材料降解的速率提高了10倍，但是PLA/FeCl₃在加工过程中分子量大幅度减小，使力学性能和可加工性能降低。为了减小PLA/FeCl₃在熔融加工中的过度降解，将有优良扩链和增塑效果的亚磷酸三苯酯(TPPi)引入PLA/FeCl₃体系中，用熔融共混制备TPPi改性PLA/FeCl₃材料，使其具有一定的综合力学性能。通过碱溶液降解实验和多种测试研究了样品的降解速率和综合性能。结果表明，TPPi和FeCl₃ 的添加量之比为3∶1的P3-1样品性能最优，拉伸强度和弯曲强度分别达到43.78 MPa和99.04 MPa，在碱液中降解8d其质量损失率为65.76%，远大于纯聚乳酸的4.67%。含2.95 phr FeCl₃的样品能在碱液中产生高降解速率，加工时不发生过度降解，由此制备出一种可快速降解并保持良好力学性能的聚乳酸改性材料。