提出在石墨烯/聚合物复合材料内构筑界面氢键结构，利用氢键的动态可逆性和断裂/再生过程中的能量耗散可显著提高复合材料的阻尼性能。对石墨烯和聚(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SEBS)进行接枝改性，引入氢键单元从而在石墨烯/SEBS复合材料的界面构筑了多重氢键结构。研究了这种复合材料的循环拉伸以及动态力学性能。结果表明，这种复合材料的弹性模量、滞后损耗、阻尼因子比SEBS分别提高165%、237%和42%。强度和阻尼性能的显著提高，主要归因于复合材料组元间界面氢键的相互作用、高效应力传递、以及氢键可逆断裂/再生过程中显著的能量耗散。

进行环/块实验，研究了在脂润滑条件下稀土改性的GCr15轴承钢与胶木保持架材料间的滑动摩擦学行为，并与普通GCr15轴承钢进行了对比。结果表明：虽然稀土GCr15钢与胶木材料间的摩擦系数较大，但是其磨损体积却比普通GCr15钢的小。两种轴承钢材料的去除都以磨粒磨损为主，且随着转速的提高磨损体积减小。稀土GCr15钢的磨痕表面只出现犁沟，而普通GCr15钢除了出现磨粒磨损中塑性去除的犁沟，剥落也比较多。从碳化物、非金属夹杂物和残余奥氏体等方面，研究了GCr15钢经稀土改性后的组织改善对其使役行为的影响。结果表明，虽然稀土改性在一定程度上降低了轴承钢的硬度，但却有效地抑制了GCr15轴承钢在服役中出现的磨粒磨损中的断裂去除机制——材料剥落，从而提高了其在滑动摩擦条件下的耐磨损性能。

分别在980℃/200 MPa和870℃/430 MPa条件下对镍基单晶高温合金DD413进行应变量为0.2%、0.5%和1%的蠕变中断实验，模拟在热-力耦合作用下这种合金的组织损伤特征并进行量化表征，对比研究了预应变对其蠕变性能的影响并建立了组织损伤参量-剩余蠕变性能的关系。结果表明：DD413合金的组织退化损伤，主要有γ'相体积分数的降低和γ'相筏化程度的提高。蠕变温度越高其组织损伤越严重，合金的再蠕变性能越差。与γ'相筏排化相比，γ'相体积分数的降低对合金蠕变性能的影响不大。

在Fe-Cr-Al-Mo-Nb合金中添加Ta和Zr元素，在高纯Ar气氛中制备了四种合金铸锭。对铸锭在1473 K进行2 h均匀化处理后再进行固溶处理，然后将四种合金板在1473 K下退火10 min进而在1073 K和873 K下进行多道次轧制得到金属板材，再对板材进行873 K/24 h时效处理和在不同温度的回溶处理。对不同状态的合金进行金相和扫描电镜组织表征以及力学性能测量，研究了Ta/Zr对这种合金温轧板材中第二相析出演变和显微硬度的影响。结果表明，时效合金主要由粗大的初生Laves相和细小的Laves相粒子构成，Zr元素的添加增加了细小Laves相粒子的析出，延缓了粗大Laves相粒子的析出；随着回溶温度的提高第二相粒子都发生显著的粗化和回溶，Zr和Ta/Zr元素改良的合金都表现出较高的组织稳定性，显著抑制了第二相粒子的高温回溶，在1473 K/1 h热处理后Laves相的体积分数分别为0.1%和0.2%。Zr元素的添加显著抑制了高温时晶粒的粗化，这种粗化与高温下Laves相粒子对晶界的钉扎有关。

使用石墨作为固体润滑剂、硅酸钠为粘结剂、二氧化硅为填料、去离子水为分散介质，用浆料法在Ti-6Al-4V钛合金表面制备石墨基粘结固体润滑涂层。用球盘式摩擦磨损试验机测试这种涂层在500~800℃的摩擦学性能，使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及X射线光电子能谱仪(XPS)等手段分析其物相、显微组织结构、元素组成及其化学态，研究了这种涂层的润滑机理。结果表明：这种石墨基粘结固体润滑涂层在600~700℃的摩擦学性能优异，在660℃其摩擦系数(0.03)和磨损率(0.953×10^-4 mm³/(N·m))最低。涂层中的熔融硅酸钠与SiO₂的协同润滑作用降低了石墨的热损失，在摩擦界面上生成的易剪切的粘性成分减少了摩擦磨损；在摩擦过程中，石墨通过层间剪切和吸附气体产生了良好的润滑性能，SiO₂增强了涂层的承载能力和涂层与基体之间的粘结强度，使涂层的耐磨性能提高。

根据成分设计制备出等原子比CrTaTi难熔中熵合金，研究这种合金的室温力学性能和高温抗氧化行为。结果表明，这种合金的铸态由bcc基体相和少量的Cr₂Ta Laves相组成，固溶强化和析出强化的协同作用使其具有良好的室温综合力学性能，压缩屈服强度和断裂应变分别为1500 MPa和22%。在600~1000℃的高温CrTaTi难熔中熵合金的短时抗氧化性能优异，其原因是在其表面生成了含TiO₂和Cr₂O₃的复合氧化层，即使在1000℃氧化10 h其氧化增重也只有8.4 mg/cm²。

以十二烷基硫酸钠(SDS)为辅助剂用均相沉淀法制备出具有微/纳分级结构的α-Ni(OH)₂材料并使用XRD、SEM、FT-IR、TGA和XPS等手段进行表征，研究了SDS对其结构和储锂性能的影响。结果表明，在制备过程中使用SDS可细化α-Ni(OH)₂的晶粒并有助于形成更加开放的微/纳米分级形貌；在n(SDS)/n(Ni²⁺)为2∶10的条件下制备的α-Ni(OH)₂储锂性能最佳，在2 A·g^-1电流密度下循环40次后其比容量保持在800 mAh·g^-1，在3 A·g^-1大电流密度下其可逆比容量仍达到710 mAh·g^-1，还表现出显著的赝电容效应(在0.9 mV·s^-1下其赝电容贡献率高达84.2%)。

对Al-2Mg-0.8Cu合金进行室温拉伸实验，并用显微硬度测试、差示扫描量热、扫描电镜和透射电镜观察等手段对其表征，研究了冷轧变形和添加Si对其时效析出行为和力学性能的影响。结果表明，轧制能加速这种合金的时效析出行为和缩短峰时效出现的时间。80%的变形量和1 h退火，使Al-2Mg-0.8Cu合金达到峰时效。添加Si能进一步加速时效析出动力学和细化S相，添加0.3%(质量分数)的Si能完全固溶到Al-2Mg-0.8Cu合金的基体中。冷轧变形量为40%的Al-2Mg-0.8Cu-0.15Si合金，其屈服强度为240 MPa、抗拉强度为353 MPa、断后伸长率为16.5%和抗拉强度塑性乘积为5.66 GPa·%。使这种合金具有最佳力学性能的轧制变形量和Si元素添加量，分别为40%和0.15。

用强度为2 MeV的Si²⁺离子对C/C-ZrC-SiC复合材料进行室温辐照，使用掠入射X射线衍射、拉曼光谱、透射电子显微分析、扫描电子显微分析和纳米压痕等手段研究了辐照前后C/C-ZrC-SiC复合材料的晶体结构、晶格损伤、微观组织结构、表面形貌及显微力学性能的变化。结果表明：Si²⁺离子辐照后SiC晶格中产生的应力使晶格膨胀，而ZrC晶格未发生膨胀；辐照后SiC的拉曼峰宽化和偏移在Si-C区域形成新峰，离子辐照诱导ZrC出现的碳空位使其具有拉曼活性，从而出现特征峰；辐照后C/C-ZrC-SiC复合材料的表面形貌没有显著的变化，而ZrC和SiC中碳的原子含量分别提高了37.93%和13.03%；辐照使ZrC中出现大量的间隙缺陷团簇和SiC部分非晶化，且在ZrC与SiC晶粒的交界处出现完全非晶化区域；碳纤维中碳相的I_D/I_G值与石墨微晶的层面间距增大，热解碳的层状结构被破坏逐渐呈无序化；ZrC、SiC和碳纤维的纳米硬度和弹性模量增大，ZrC的变化最小表明其具有更高的稳定性。