采用直流磁控溅射技术在聚醚醚酮(PEEK)表面制备不同厚度的类金刚石(DLC)薄膜，研究了沉积时间对其表/界面结构、组分、疏水、力学和光透过性能的影响。结果表明，在平均沉积速率为5.71 nm/min的条件下，随着沉积时间的延长DLC薄膜的厚度线性增大、碳原子的致密性提高、界面互锁结构增强，而界面结合强度逐渐降低。沉积时间≤15 min时，基体结构的影响使拟合计算出的I_D/I_G值为0.23~0.25和sp²/sp³比值较小(0.58~0.74)；沉积时间>15 min时基体的影响较小，I_D/I_G值突增大至0.81，sp²/sp³值也比较大(0.96~1.12)。沉积时间的延长使PEEK基体的温度逐渐升高，使膜内的sp²/sp³值逐渐增大。薄膜表面的氧含量先降低然后趋于平缓，部分C=O转化为C-O。随着沉积时间的延长，PEEK/DLC复合薄膜的硬度、弹性模量及防紫外线和阻隔红外线性能都逐渐提高，其表面粗糙度和疏水性的变化趋势是先提高后降低。沉积时间为32 min的薄膜，其表面粗糙度和水接触角达到最大值，分别为495 nm和108.29°。

研究了熔速对氩气保护GH4169G电渣锭宏微观组织及非金属夹杂物的影响。结果表明:适当增加熔速有利于缩短铸锭的局部凝固时间，减小二次枝晶间距，从而细化枝晶组织，但对Nb、Ti等易偏析元素沿径向的宏观分布影响不大。熔速对GH4169G铸锭中的夹杂物类型影响较小，主要为氧化物、氟化物和氮化物三类。夹杂物在铸锭表面最多，向内部迅速减少并趋于稳态。铸锭内部夹杂物多以氧化物为核心，氮化物为次外层，碳化物为最外层的双层或三层结构。采用MeltFlow-ESR模拟方法，分析了熔速对重熔过程中夹杂物运动轨迹的影响，发现提高熔速有利于夹杂物向铸锭表面运动，降低铸锭表面夹杂物富集区的厚度和铸锭内部夹杂物的数量。此外，提高熔速有利于缩短夹杂物析出长大的时间，降低夹杂物尺寸。

先用直流(DC)电弧法制备TiH_1.924纳米粉作为前驱体，再用固-气相反应制备了片状结构的TiS₃纳米粉体。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱分析和性能测试等手段对其表征，研究了TiS₃纳米片的结构和将其用作负极的锂离子电池的性能。结果表明：TiS₃纳米片具有特殊的片状结构，其厚度约为35 nm。将TiS₃纳米片用作负极的锂离子电池具有良好的电化学性能，在500 mA/g电流密度下循环300圈后其容量仍保持在430 mAh/g。以5 A/g的大电流密度放电其比容量为240 mAh/g，电流密度恢复到100 mA/g其放电比容量稳定在500 mAh/g。TiS₃良好的倍率性能，源于其特殊的纳米片状结构。这种单层片状结构，能较好地适应电极材料在大电流密度多次放电/充电过程中产生的应变引起的体积变化，使其免于粉碎。

以天然棉纤维为模板用一步热解法在氮气气氛中原位制备纳米铜碳复合材料(NCCC)，再以浸泡了硫酸铜的棉纤维为热解碳源、以商业纳米铜和微米铜为铜源原位制备了碳包覆纳米/微米铜。使用TEM、XRD和Raman等手段对其表征，研究了这种材料的稳定性。结果表明，NCCC是一种典型的具有碳包覆纳米铜核壳结构的材料；用原位热解法制备碳包覆金属纳米/微米材料，进一步证实棉纤维热解气氛为碳源及原位还原剂。验证了碳包覆材料的抗氧化性：碳壳的形成使NCCC暴露在空气中180 d或水中35 d后仍保持铜和氧化亚铜的物相组成；受碳壳保护的商业纳米铜，暴露空气中120 d仍未氧化。

用熔融共混法制备不同碳黑(CB)含量的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料，根据固态反应动力学研究了这种材料的热降解行为。在不同升温速率的非等温热重分析(TGA)实验的基础上用Friedman、FWO、KAS和Freeman-Carroll四种方法构建了不同碳黑含量PMMA的热降解动力学模型，并将TGA实验数据与求解模型对比验证了模型的可靠性。结果表明：添加碳黑使PMMA的热分解温度和活化能提高，碳黑含量(质量分数)为0.1%时达到峰值；随着碳黑含量的提高PMMA的活化能先增大后减小，其最大提高量为17.76 kJ·mol^-1，表明加入碳黑能在一定程度上提高PMMA的热稳定性。

进行316L不锈钢在600℃圆路径下不同应变范围的低周疲劳实验，用透射电子显微镜(TEM)观察疲劳失效断口附近的显微组织，研究了位错结构的路径相关性、幅值相关性以及动态应变时效(Dynamic strain aging,DSA)的路径相关性。结果表明：在室温和600℃的单轴加载变形以平面滑移方式为主，生成了脉络状位错结构；而在圆路径下则生成等轴胞状位错结构，显著降低了材料抵抗变形的能力，在600℃等效应变范围为1.0%条件下的疲劳寿命比单轴路径降低了81%。同时，在圆路径下材料形成胞状位错结构所需最小等效应变范围比单轴的低。600℃圆路径下的DSA效应更为完全，在等效应变范围为1.0%的条件下最大应力跌幅比单轴路径增大了680%；同时，压缩阶段的DSA现象更为显著，锯齿类型由A型经过B型过渡到C型。

用150 eV高能氦(He)离子在400 K对多晶钨(W)表面的W纳米丝进行间歇式辐照并使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及称重法等手段对其表征，研究了He离子辐照对W纳米丝演变过程的影响。结果表明，高能He离子辐照使W纳米丝极不稳定。随着辐照剂量的增加W纳米丝之间的交联程度逐渐降低。W丝内的He泡在高能He离子溅射的作用下破裂，使W丝塌陷合并，部分溅射出来的W原子沉积在近邻的W纳米丝外壁或W丝根部，最终使W纳米丝演变成顶部细根部粗的锥型结构。

使用力学测试、扫描电子显微镜、X射线能谱仪和透射/漫反射红外光谱等手段分析了聚氨酯/水玻璃注浆材料在固化过程中的微观结构和宏观力学性能的变化。结果表明：聚氨酯/水玻璃注浆材料的固化具有明显的阶段性，在前7 d注浆材料的抗压强度、断裂韧度和弯曲强度迅速提高，分别达到55.4 MPa、1025.3 MPa·m^1/2和29.4 MPa，随后缓慢提高到58 MPa、1220.4 MPa·m^1/2和37.4 MPa。注浆材料的宏观力学性能，主要取决于有机相的交联固化程度。注浆材料的固化过程涉及有机相与水玻璃之间持续的水、二氧化碳和热交换，最终形成了由多异氰酸酯与水、聚醚多元醇反应生成的聚脲/聚氨酯和水玻璃凝胶固化后的硅酸盐颗粒组成的聚氨酯/水玻璃复合材料。

将Bola型两亲性短肽KI₃E在水溶液中组装成稳定的纤维状结构，以其自组装体作为有机模板并使用氨丙基三乙氧基硅烷为结构导向剂，利用其对TiO₂前驱体-二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛的水解催化作用以及肽模板与铁离子之间的分子识别作用在TiO₂矿化沉积的同时引入铁离子，在温和的水溶液中制备出铁离子掺杂TiO₂纳米材料。使用TEM、BET、UV-vis DRS、XPS、XRD等手段对其结构和性能进行了表征。结果表明，铁元素以Fe²⁺/Fe³⁺的形式存在于TiO₂晶格中，抑制了晶体生长并使晶粒尺寸变小。同时，铁离子的掺杂减小了TiO₂的禁带宽度，提高了对可见光的响应和催化性质。铁离子掺杂量为0.5% TiO₂，其光催化性能最好。

采用低能球磨-热压烧结制备了(FeNiCoCr)_100-x Al _x (x=0、5)高熵合金，并对其进行时效处理，研究了合金的组织结构与力学性能。结果表明：烧结态及时效态合金的微观组织均由FCC相和少量BCC相构成，其中FCC相中均存在孪晶，且未添加Al的合金中孪晶比例相对较高；添加Al的合金中BCC相较高，且时效处理后出现了大量小角度晶界。时效态FeNiCoCr合金具有最佳的综合性能，其压缩真屈服强度达545 MPa，弯曲强度和断裂韧性分别为1342±20 MPa和32.5±2.0 MPa·m^1/2，优异的力学性能归因于FCC相中退火孪晶的形成以及BCC相的析出。