用场发射扫描电镜(FE-SEM)和透射电镜(TEM)观察一种第四代镍基单晶高温合金长期时效和持久断裂后的微观组织和位错组态，研究了这种合金在1000℃和1130℃长期时效过程中的组织演化和在1100℃/140 MPa条件下的持久性能。结果表明：这种合金具有较好的组织稳定性，在1000℃长期时效过程中γ'相逐渐长大，但是在1000 h后仍有较好的立方度且没有TCP相析出。在1130℃长期时效500 h后γ'相发生连接和筏化；时效200 h后开始析出TCP相，时效1000 h后合金中TCP相的面积分数只有0.04%。在1130℃长期时效500 h后，γ/γ'界面形成位错网并随着时效时间的延长变得更加规则致密。这种合金在1100℃/140 MPa条件下的持久寿命为676.5 h，达到第四代镍基单晶高温合金水平。持久断裂后γ'相发生N型筏化，合金中析出针状TCP相(μ相)并在TCP相附近出现位错塞积。在持久试验过程中，合金中生成的γ/γ'界面位错网和a<010>超位错有利于提高其持久性能。

用真空热压法制备不同B₄C颗粒尺寸(7 μm、14 μm、20 μm)的15%B₄C/Al-6.5Zn-2.8Mg-1.7Cu复合材料，研究了增强颗粒尺寸对其微观组织和力学性能的影响。结果表明，在这三种复合材料中B₄C颗粒均匀分布，B₄C-Al界面反应较为轻微，未见明显的界面反应产物。三种复合材料基体中沉淀相的尺寸基本相同(约为5.5 nm)。B₄C颗粒的尺寸对复合材料力学性能有较大的影响。B₄C颗粒尺寸为7 μm的复合材料性能最佳，屈服强度为648 MPa，抗拉强度为713 MPa，延伸率为3.3%。随着颗粒尺寸的增大复合材料的强度和延伸率均降低。对三种复合材料的强化机制和断裂机制的分析结果表明：小尺寸B₄C颗粒增强的复合材料强度较高，颗粒在变形过程中不易断裂，因此其塑性较好。

分别用熔融法和烧结法制备P₂O₅-Nb₂O₅-BaO-Na₂O-CeO₂体系磷酸盐微晶玻璃，用XRD谱和SEM观察表征其结构并测定其体积密度、显微硬度、介电性能、极化性能和储能特性，研究了制备工艺对其结构和性能的影响。结果表明，用熔融法可制备出结构更致密的微晶玻璃，使其体积密度和显微硬度提高和降低其介电损耗。当CeO₂添加量提高到1%(摩尔分数)时，用两种工艺都可实现微晶玻璃的结构致密化，并促进其结晶。结晶程度的提高可改善微晶玻璃的介电常数和极化性能。用熔融法制备的CeO₂添加量为1%(摩尔分数)的微晶玻璃样品其能量释放密度为13.5 mJ/cm³、储能效率为50.1%。

以Cu-C拼接靶为靶材，用高功率脉冲磁控溅射制备出4种Cu含量(原子分数)低于10%的Cu掺杂非晶碳(a-C: Cu)薄膜，研究了Cu含量对a-C:Cu薄膜组分结构、电学性能以及载流子输运行为的影响。结果表明：随着非晶碳中Cu含量的提高，a-C:Cu薄膜中sp²-C的含量提高、团簇尺寸增大、薄膜电阻率、透过率和光学带隙均减小，费米能级向价带偏移。Cu含量为2.77%和3.88%的样品在150~250 K的载流子输运机制为Mott型三维变程跳跃传导，在250~350 K则为热激活传导；而Cu含量(原子分数)为5.4%和7.28%的样品在150~350 K均为Mott型三维变程跳跃传导。掺入Cu，可控制非晶碳薄膜的光学和电学性能。

用微弧氧化(MAO)和磁过滤阴极真空弧离子镀(FCVAD)在Zr-2合金表面制备ZrO₂/Cr复合膜，用热重分析仪(TGA)评估了Zr-2合金基体和ZrO₂/Cr复合膜在900~1100℃蒸汽环境中的抗氧化性能，并分析其氧化后氧化层的截面结构、相组成和成分深度分布。结果表明，在900、1000和1100℃蒸汽环境中分别氧化3600 s后，ZrO₂/Cr复合膜试样单位面积增重约为Zr-2合金基体的3/8、1/4和2/5。在高温蒸汽环境中，ZrO₂/Cr复合膜表面氧化生成的致密Cr₂O₃膜能抑制氧向内扩散，提高锆合金的抗蒸汽氧化性能，阻止锆试样在1000℃蒸汽环境中出现分离氧化。ZrO₂/Cr复合膜的表面Cr层完全消耗前，Cr涂层的氧化主要取决于铬向外扩散，而不是氧向内扩散。在蒸汽氧化过程中，MAO膜的中间层能抑制氢渗透进入锆合金基体。

使用长50 m的落管研究Ni-Cr-Al-W-Ta镍基单晶高温合金在重力(1g)和微重力(μg)条件下的凝固行为。用金相显微镜(OM)观察合金的凝固组织并用图像分析软件测量和统计一次和二次枝晶间距，使用扫描电镜能谱(SEM-EDS)测定不同位置枝晶干与枝晶间的化学成分并计算微观偏析系数。结果表明，在重力和微重力条件下这种合金的枝晶特征和合金元素的微观偏析明显不同。重力样品一次和二次枝晶间距比微重力样品的大，随着凝固距离的增大一次枝晶间距的差异变大，而二次枝晶间距的差距变化不大。随着凝固的进行，微重力样品枝晶间Ta、Cr和Al元素的含量呈现先明显升高后略微降低的趋势，W元素含量呈现逐渐下降的趋势，枝晶间液相的密度呈现略微降低的趋势。重力样品枝晶间Ta、Cr和Al元素含量的分布趋势与微重力样品基本相似，W元素含量的分布则与微重力样品明显不同，大部分凝固阶段呈上升趋势，使枝晶间液相的密度沿逆重力方向提高。上述结果表明，在重力条件下凝固前沿溶质密度差导致的对流作用微弱，不是造成枝晶间距增加的主要原因，主要原因应该与凝固前沿热对流造成的温度梯度的降低有关。

用高温煅烧、反应合成以及光还原等方法制备新型g-C₃N₄/Ag/BiOBr复合光催化材料，使用SEM、XRD、EPMA、FT-IR、XPS和UV-vis等手段对其表征，研究了这种复合材料在金卤灯照射下对硝酸盐氮(50 mg/L)的还原效果和氮气选择性。结果表明，使用1 g/L g-C₃N₄/Ag/BiOBr复合光催化材料，光反应180 min后硝酸盐的去除率为95.2%。用g-C₃N₄/Ag/BiOBr光催化硝酸盐氮的主要产物中N₂的占比最高(为88.0%)，氮气的选择性为92.4%。g-C₃N₄/Ag/BiOBr催化剂中的Ag能促进对电子的捕捉，BiOBr的光生电子经银单质转移到g-C₃N₄的价带上形成Z型复合光催化结构。这种复合光催化剂可将硝酸盐氮氧化，空穴清除剂甲酸在复合材料中空穴的作用下转化成强氧化性物质(COO{}^{-})并进一步将其还原成硝酸盐氮。

用选区激光熔化(SLM)技术制备多孔石墨烯/钛复合材料，研究了石墨烯(Gr)作为增强相对其微观结构、力学性能以及抗腐蚀性能的影响。结果表明：用SLM制备的多孔钛由较小的等轴晶组成，石墨烯加入使其晶粒尺寸进一步减小，石墨烯没有在Ti基体中团聚，部分石墨烯与Ti原位生成的TiC产生了弥散强化。多孔Gr/Ti复合材料的压缩曲线由弹性变形阶段、应力平台阶段和致密化阶段组成，其硬度、抗压强度和压缩率分别为503HV、317.38 MPa和42%；其抗腐蚀性能高于纯钛，腐蚀电位为-0.325 V，腐蚀电流密度为3.28×10^-7 A·cm^-2。