在二氧化硅微球表面包覆一层酚醛树脂并在高温下将其转化为碳壳，然后进行溶剂热反应、多巴胺包覆、高温硫化以及氢氧化钠刻蚀，制备出碗状C@FeS₂@NC(氮掺杂碳层)复合材料。这种复合材料具有开放性三维碗状结构，能释放体积变化产生的应力，其较大的比表面积(70.67 m²·g^-1)有很多的活性点位。内外双层碳壳提高了这种复合材料的导电性并提供了稳定的机械结构，外层NC具有很好的保护作用。将这种复合材料用作锂离子电池负极，在0.2 A·g^-1电流密度下首圈放电比容量和充电比容量分别为954.3 mAh·g^-1和847.2 mAh·g^-1，对应的首圈库伦效率为88.78%。循环100圈后，其放电比容量稳定在793.8 mAh·g^-1。

先用水热反应合成六方晶相CdS多层级花状微球并在其表面生长ZnO纳米棒形成均匀的ZnO/CdS复合结构，然后用光还原法将Ag纳米颗粒负载于ZnO纳米棒制备出ZnO/CdS/Ag三元半导体光催化剂，对其进行扫描电镜和透射电镜观察、光电性能测试、活性基团捕获实验以及光催化降解和抗菌性能测试，研究其对亚甲基蓝(MB)的降解和抗菌性能。结果表明：ZnO纳米棒均匀生长在CdS微球表面，CdS晶体没有明显裸露，Ag纳米粒子负载在ZnO纳米棒的表面；ZnO/CdS/Ag三元复合光催化剂有良好的可见光响应、较低的阻抗和较高的光电流密度；ZnO/CdS/Ag复合光催化剂能同时产生羟基和超氧自由基等活性氧基团；ZnO/CdS/Ag三元复合光催化剂对亚甲基蓝(MB)的30 min降解率高于90%；0.25 mg/mL的ZnO/CdS/Ag对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)的灭菌率高于96%，对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)能完全灭除。

6种针刺工艺不同的碳纤维增强树脂基复合材料，其面内拉伸强度随着针刺密度和针刺深度的增大而降低，针刺处纤维的断裂使材料内的缺陷失稳扩展和面内纤维断裂，进而使材料整体拉伸失效。根据面内拉伸实验结果和纤维累计损伤理论并引入纤维体积折减系数，建立了分析针刺复合材料面内拉伸强度的理论模型。这个模型的预测结果与实验结果相符，并发现断裂纤维簇的个数与体积折减系数相关。用该模型可预报不同针刺工艺复合材料的面内拉伸强度，并指导设计针刺复合材料的预制体。

对K416B高钨高温合金进行固溶和时效处理以调整其中γ΄相的形貌使其具有两种尺寸，研究了铸态和热处理态合金的拉伸和持久变形行为。结果表明，铸态K416B合金中的γ΄相在基体中分布均匀，其平均尺寸为200 nm，能有效阻碍位错在基体中运动从而使其屈服强度提高。在热处理态的K416B合金中析出了两种γ΄相，其尺寸分别为1 μm和100 nm。在热处理态K416B合金的室温拉伸过程中全位错剪切大尺寸初生γ΄相和以Orowan机制绕过小尺寸二次γ΄，使其屈服强度降低。在高温下二次γ΄相更容易粗化而使γ基体的宽度增大，促进位错剪切γ΄相而使持久应变速率提高。同时，在持久变形过程中纳米级W₆C颗粒在γ-γ΄相界面弥散析出消耗大量W元素降低γ-γ΄两相的错配度，使合金的强化水平下降而导致其持久寿命大幅度降低。

先进行正交试验优化镀液的工艺参数，然后用化学镀对莫来石粉末进行表面包覆并对包覆粉末进行850℃热处理，用等离子喷涂技术在304不锈钢表面分别制备莫来石涂层和包覆粉末涂层。用附带能谱的扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了包覆粉末和涂层的微观结构，用HV-1000维氏显微硬度仪测试了涂层硬度，用HT-1000摩擦实验机测试了800℃时涂层的摩擦磨损性能。结果表明：镀液的优化工艺参数为：硫酸镍20 g/L，次磷酸钠 30 g/L，柠檬酸钠 20 g/L，氯化铵 20 g/L，pH=5.5，水浴温度80℃，施镀时间1 h。在莫来石粉末表面包覆的Ni-P镀层均匀致密，热处理使包覆镀层由非晶态向晶态转变，生成了Ni和Ni₃P相。莫来石涂层主要由莫来石相和γ-Al₂O₃相组成，包覆粉末涂层主要由Ni、AlNi₃、Ni₃P和莫来石相组成。在包覆粉末涂层中引入Ni-P镀层使涂层的硬度由417.5 HV_0.2提高到500.1 HV_0.2。包覆粉末涂层的耐磨性优于莫来石涂层，包覆粉末涂层的摩擦系数比莫来石涂层明显减小，包覆粉末涂层的磨损率为13×10^-4 mm³/(N·m)，是莫来石涂层的0.59倍。磨损后莫来石涂层的表面有明显的梨沟和涂层剥落，而包覆粉末涂层的表面光滑，涂层剥落较少。两组涂层的磨损形式，主要为塑性变形和磨粒磨损。

使用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等手段并结合热力学和动力学计算，研究了无取向硅钢900~1000℃常化处理过程第二相的析出行为。结果表明，无取向硅钢中的第二相主要为AlN和少量MnS。AlN和MnS在不同基体相(α相、γ相及(α+γ)两相）中有三种析出形核机制(均匀形核、晶界形核和位错形核)，其临界形核半径(d*)都随常化温度的提高而增大。在同一温度下，相对于其他基体相AlN在(α+γ)两相区中晶界形核的临界形核功最小，相对形核率最大，因此以晶界形核为主；而MnS在α相中位错线上临界形核半径最小，相对形核率大，开始析出温度低，因此以位错形核为主。

对渗碳Cr-Ni齿轮钢进行应力比为0和0.3的室温超高周疲劳实验，观测试样中诱发裂纹萌生的夹杂和疲劳断口形貌，以全面评估渗碳Cr-Ni齿轮钢疲劳性能。将疲劳失效模式分为有细颗粒区(Fine granular area，FGA)的内部疲劳失效和有表面光滑区(Surface smooth area, SSA)的表面疲劳失效，并阐明了渗碳Cr-Ni齿轮钢的超高周内部疲劳破坏机制。基于累积损伤和位错能量法并结合细颗粒区形成机理和夹杂的最大评估尺寸，分别构建了两种渗碳Cr-Ni齿轮钢内部疲劳强度的预测模型。利用FGA尺寸与夹杂尺寸的比值和夹杂应力强度因子及应力比之间的关系，修正所提出的两种疲劳强度预测模型并给出了最大夹杂尺寸下的l_FGA-S-N曲线。结果表明，基于累积损伤法和位错能量法分别构建的疲劳强度预测模型都可用于预测评估渗碳Cr-Ni齿轮钢在多种应力比下的内部疲劳强度，基于位错能量法的强度预测模型精度较高。

对12%Cr和13%Cr系列ZG04Cr13Ni4Mo不锈钢进行893 K一次回火和893 K+863 K二次回火处理，使用热膨胀仪、X射线衍射仪和室温单轴拉伸等手段研究了Mo含量对这两个系列不锈钢的相组成和力学性能的影响。结果表明，随着Mo和Cr含量的提高钢的奥氏体化开始点(A_s)温度逐渐降低。不同Mo含量的钢经过893 K两相区温区一次回火处理，在加热和保温过程中马氏体向逆变奥氏体的转变量，与回火冷却至室温得到的逆变奥氏体含量不同。这种不同，导致12%Cr系列ZG04Cr13Ni4Mo钢随着Mo含量从~0.3%提高到~0.6%其屈服强度略有降低而抗拉强度略有提高，而Cr含量提高到13%Cr随着Mo含量的提高ZG04Cr13Ni4Mo钢经893 K回火后其屈服强度和抗拉强度都小幅度提高。

对用电子束冷床炉(EB炉)熔炼的TC4钛合金热轧板材进行三火轧制变形，研究了退火温度对其显微组织、织构和力学性能的影响。结果表明：TC4钛合金的原始轧态组织为双态组织，由初生α相和β转变组织构成。退火后等轴α相的含量提高，次生α相的含量降低并趋于球化，组织的等轴化程度提高，在900℃退火后合金的显微组织转变为等轴组织。随着退火温度的提高α相晶粒的偏聚方向发生了变化，织构类型由初始的B型织构转变为B型织构与T型织构的混合织构类型，最终再转变为B型织构。在800℃退火后α晶粒的择优取向最弱，其织构类型为B型织构和T型织构组成的混合织构，较强织构的成分为：φ2=0°截面，{0001}<3\overline{\mathrm{1}}\overline{\mathrm{2}}0>和{0001}<9\overline{\mathrm{8}}\overline{\mathrm{1}}0>；φ2=30°截面，{0001}<3\overline{\mathrm{1}}\overline{\mathrm{2}}0>和{0001}<1\overline{\mathrm{2}}10>。对材料进行室温和高温(400℃)拉伸实验，可得到TC4钛合金强度及塑性与退火温度间的关系：退火温度的提高使合金的抗拉强度提高、屈服强度降低、改善了塑性，合金屈强比的降低使其可靠性提高。