将熔体发泡和渗流铸造相结合制备双连续互穿多孔复合材料(泡沫铝/ZL111合金)并研究其特征单元的力学性能和热处理强化。结果表明，与单一构成的总和相比，复合材料的抗压强度提高了66%，平台应力提高了204%。为了进一步提高复合材料的综合力学性能，对特征单元进行了T6热处理。T6热处理后的特征单元其比压缩强度、平台应力和能量吸收比热处理前分别提高了73.54%、107%和83.18%。在T6热处理过程中共晶硅由片层状转变为等轴球状，这种转变降低了材料的弹性模量但是其压缩强度和平台应力显著提高，从而使其能量吸收性能提高。这表明，这种互穿多孔复合材料保留了单一构成的优势而具有优异的能量吸收能力。同时，对这种双连续互穿多孔金属(合金材料)复合材料的适当热处理可提高其综合力学性能。

在900~960 ℃，0.001~0.03 s^-1条件下进行Ti65高温钛合金的高温超塑性拉伸实验，研究其超塑性变形行为并揭示了变形温度和应变速率对其超塑性能的影响；计算了Ti65钛合金超塑变形的应变速率敏感性指数m、应力指数n和变形激活能Q，揭示了Ti65钛合金的超塑变形机制；用电子背散射技术(EBSD)表征了Ti65钛合金超塑拉伸试样断口附近的晶粒尺寸、晶粒取向和分布规律，揭示了变形温度和应变速率对材料超塑变形过程中微观组织演变的影响规律。结果表明，随着变形温度的提高Ti65钛合金的流动应力逐渐减小，伸长率逐渐提高；降低应变速率则其流动应力随之减小，而伸长率先提高后降低；在变形温度为960 ℃、应变速率为0.003 s^-1的条件下Ti65钛合金的伸长率达到最大值1108%，其超塑性能最佳；Ti65钛合金的应变速率敏感性指数m值为0.42、应力指数n值为2.5、超塑变形激活能Q为393 kJ/mol，表明其超塑性变形机制以晶界滑动和位错滑移为主；在不同条件下的超塑变形过程中Ti65钛合金均发生显著的动态再结晶，生成了均匀分布的细小等轴晶粒，且随着变形温度的提高和应变速率的减小不连续动态再结晶的程度提高；Ti65钛合金的晶粒尺寸随着变形温度的提高而增大，随着应变速率的提高先增大后减小。

将用离子型稀土矿制备的提取液添加到硅藻培养基中制备了硅藻。结果表明，浓度过高的稀土提取液抑制硅藻的生长。添加适量的稀土提取液培养硅藻，制备出由稀土离子修饰的硅藻壳体，即可用于制作锂离子电池的稀土离子掺杂硅藻负极材料。硅藻壳体的天然中空多孔结构能为SiO₂的体积应变提供足够的缓冲空间，稀土离子的掺杂降低了硅藻壳体负极的电化学阻抗，使硅藻壳体负极的长循环性能和倍率性能显著提高。稀土提取液添加量为10 mL/L制备的硅藻壳体负极(DBS@C-REE-10)循环150圈后的放电比容量为879 mAh·g^-1，远高于未经稀土离子修饰的硅藻负极的性能。

在不同温度进行再结晶退火的W-Y₂O₃复合材料和去应力退火态纯W的拉伸实验并观察其断口的显微组织，研究了添加稀土氧化物Y₂O₃对W材料力学性能的影响。结果表明，在300~800 ℃拉伸W-Y₂O₃和纯W，随着拉伸温度的提高其抗拉强度都逐渐降低，伸长率先提高后降低。随着拉伸温度的提高W-Y₂O₃复合材料和纯W的拉伸行为都遵循“脆性”-“伪塑性”-“本征塑性”的韧脆转变过程；在相同温度拉伸，W-Y₂O₃的高温塑性比纯W的好。在600 ℃拉伸时W-Y₂O₃的塑韧性最佳，其断后伸长率可达~46%。拉伸曲线表明，W-Y₂O₃出现塑性行为的温度在300 ℃附近而纯W出现塑性行为的温度在400 ℃附近。应变硬化阶段的本构方程表明，纯W遵循Hollomon's方程的幂函数强化行为，而W-Y₂O₃在均匀塑性变形前期表现出对数函数强化行为，在均匀塑性变形后期与纯W的幂函数强化行为相同。这表明，添加稀土Y₂O₃可提高W材料的塑韧性、降低脆性和韧脆转变温度。

对GCr15轴承钢进行淬火和高温回火球化处理，再进行淬火和低温回火，研究了这种钢的组织演变和碳化物的粗化机理及其对硬度的影响。结果表明，对这种钢进行930 ℃奥氏体化加水/油淬后进行700 ℃高温回火球化处理，随着回火时间(6、12、24、48 h)的延长球化渗碳体粗大和尺寸均匀，其粗化遵循Ostwald熟化理论；二次淬火(840 ℃保温10 min)和低温回火(160 ℃保温2 h)后部分渗碳体溶解使其含量降低，而在两相区奥氏体化过程中碳化物颗粒溶解且因Ostwald熟化而粗化，使渗碳体的粒径略有增大。用简单高效的淬火和高温回火，可调控渗碳体的球化和粒径。在球化过程中较长的高温回火时间使较大的渗碳体增多，较多的渗碳体在二次淬火和低温回火过程中保留下来，使其平均粒径较大。同时，奥氏体因碳含量较低而更易于转变为马氏体。碳化物的尺寸和间距的增大降低了硬化效果，而马氏体增多则缓解了硬度的降低。

对Ti-V-Mo复合微合金钢进行热模拟实验，先将其加热至1250 ℃，保温180 s后冷却至890 ℃，保温一定时间并进行压缩变形随后冷却至不同的终冷温度，最后水冷至室温。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和维氏硬度计等手段对其表征，研究了终冷温度对其析出相、组织和硬度的影响。结果表明，终冷温度为590 ℃时实验钢的组织为粒状贝氏体，终冷温度为630~690 ℃时其组织为多边形铁素体，终冷温度为730 ℃时其组织为铁素体和马氏体。随着终冷温度的提高，钢中铁素体的平均晶粒尺寸由2.7 μm增大到5.6 μm，(Ti, V, Mo)C析出相的平均尺寸由3.45 nm增大到4.71 nm。随着终冷温度由590 ℃提高到730 ℃其硬度升高后保持平稳再极快地降低。终冷温度为630~660 ℃时其硬度最高为485HV，因为铁素体的细晶强化和(Ti, V, Mo)C的沉淀强化趋于饱和。实验钢中铁素体晶粒尺寸改变引起的细晶强化和(Ti, V, Mo)C的析出引起的沉淀强化，是其硬度变化的主要原因。

用传统固相烧结法制备了陶瓷材料(1-x)K_0.5Na_0.5(Nb_0.95Ta_0.05)O₃-x(Bi_0.5Yb_0.5)_0.95Li_0.05ZrO₃，使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等手段对其表征，研究了这种陶瓷材料的结构和性能。结果表明，锆酸铋镱锂(BYLZ)完全进入到KNNT晶格中生成了单一的钙钛矿结构： x = 0.0的陶瓷为O相，0.0 < x ≤ 0.02的陶瓷为O-T相，0.03 < x ≤ 0.04的陶瓷为R-O-T相，0.04 < x ≤ 0.05的陶瓷为T相。在x = 0.04多晶型相界区的陶瓷，其性能最佳(d₃₃ = 305 pC/N，k_p = 38.17%，ε_r = 1710，tanδ = 2.5%，P_r = 34.63 μC/cm²，E_C = 20.67 kV/cm，T_C = 340 ℃)。

用水热法在硫掺杂g-C₃N₄纳米片(S-pCN)表面原位合成1T/2H O-MoS₂@S-pCN可见光催化剂并使用XRD、XPS、FT-IR、SEM和UV-vis等手段对其表征，研究了这种催化剂的光电化学特性和和协同处理环丙沙星(CIP)和六价铬Cr(VI)的性能及其机理。结果表明，15% 1T/2H O-MoS₂@S-pCN光催化剂在2 min内对CIP的去除率为97.63%，在10 min内对Cr(VI)的去除率为96.2%。5次循环使用后，这种催化剂优异的光催化性能不变。1T/2H O-MoS₂@S-pCN光催化剂中的异质结、二硫化钼1T/2H相以及氧掺杂等因素，提高了其对可见光的响应并抑制了电子-空穴对的复合。这种催化剂去除CIP和Cr(VI)的机理是，在活性物质(h⁺、e^-、∙O{}_{\mathrm{2}}^{-})的作用下氧化CIP，在活性物质(e^-、∙O{}_{\mathrm{2}}^{-})的作用下还原Cr(VI)。