用液态金属冷却(LMC)定向凝固工艺制备4种不同Sn含量(质量分数分别为0%、0.01%、0.05%、0.10%)的DD26镍基单晶高温合金，研究了Sn含量对其铸态和完全热处理态的显微组织、室温拉伸性能和975 ℃/255 MPa持久性能的影响。结果表明：随着Sn含量的提高DD26单晶合金的一次枝晶间距、γ/γ′共晶组织的含量、γ′相的平均尺寸和体积分数都没有显著的变化。铸态合金中的Sn元素与Ni基体元素未形成化合物，Sn以固溶态在枝晶间的γ/γ′共晶组织周围偏析，热处理使Sn元素的偏析消失而均匀地分布在合金中。Sn的添加对DD26单晶合金的室温拉伸性能和975 ℃/255 MPa持久性能的影响较小。
进行新一代高强镍基高温合金GH4151的热模拟压缩实验(1120~1200 ℃，0.001~1 s-1)研究其热变形和组织演化。结果表明，在亚固溶区(1120~1160 ℃)进行低应变速率的热压缩变形能促进动态再结晶(DRX)细化晶粒，高应变速率的热压缩因位错累积抑制了再结晶；在过固溶区(1180~1200 ℃) γ'相完全溶解，所有应变速率的热压缩都使完全再结晶发生，随着变形温度的提高和应变速率的降低晶粒尺寸显著增大。弥散分布的MC碳化物钉扎晶界，使组织的均匀性提高。这些研究结果，为优化GH4151合金的热加工参数提供理论依据，有助于避免异常晶粒长大或初熔缺陷，提高其在航空涡轮盘等部位的服役可靠性。
在400~650 ℃对GH4151镍基高温合金进行拉伸实验，应变速率为0.005~0.02 min-1，研究了温度与应变速率对其拉伸变形的影响。结合其微观组织和断口形貌，揭示了这种合金的变形和断裂机制。结果表明：这种合金在400 ℃出现PLC效应，温度高于500 ℃时溶质原子加速扩散使PLC效应消失；在600~650 ℃拉伸，γ′相硬化和基体软化的共同作用使拉伸强度在600 ℃达到峰值后在650 ℃下降。合金的高温(≥ 600 ℃)拉伸断口呈现“匕首”形剪切特征，且其晶界上的几何必须位错(GND)密度提高，易引发沿晶开裂。应变速率的提高(0.02 min-1)促进加工硬化和局部应变集中，而低应变速率(0.005 min-1)更利于塑性变形。
将316L奥氏体不锈钢进行固溶处理和轧制，其抗拉强度为667~1363 MPa。进行这种材料的室温拉伸实验并测试其显微硬度，用激光共聚焦显微镜观察并测量压痕的形态和几何尺寸；使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电子背散射衍射技术表征其物相组成、组织形态和晶粒尺寸演变。结果表明:在材料内部出现了变形孪晶和剪切带，且应变诱发了马氏体相变。用不同工艺处理的试样其显微硬度、抗拉强度和强度系数提高。测试显微硬度时产生了堆积型硬度压痕，显微硬度与屈服强度间线性关系的误差逐渐减小，但是与抗拉强度之间存在较为准确的线性关系。采用铜合金的数据对此进行了验证。
在不同温度对Ti-6Al-4V合金退火以调控其微观组织，研究了退火温度对其组织演变和弹性模量的影响及其机制。结果表明，与退火前相比，在560~590 ℃退火后合金中的α相体积分数和强度提高；在590~830 ℃随着退火温度的提高，合金的组织发生回复、再结晶和晶粒长大，β相的体积分数提高、弹性模量和屈服强度降低；在830~920 ℃退火，随着退火温度的提高，β相的体积分数提高且析出次生α相，使合金的弹性模量和屈服强度提高。
将脉冲激光沉积与Ar+离子轰击辅助相结合制备出WSe2/BiFeO3(BFO)/准二维电子气混合异质结，表征其结构和性能并研究其光电性能。结果表明，这种WSe2/BiFeO3(BFO)/准二维电子气混合异质结具有低温可充电光电导效应，将失效温度提高到60 K。用405 nm光照射30 s在暗态下施加偏压可释放存储的光生载流子峰值电流(达到250 μA)。同时，在20 K低温和+4 V固定偏压条件下，这种器件在不同激光照射下具有稳定且可重复的开关特性，改变光强和波长可协同调控光电流强度和开关比。这种CPC效应还具有宽光谱响应(405~808 nm)、低温增强性以及抗磁场干扰特性。结果深化了对多铁-二维界面光生载流子分离、存储以及输运物理过程的理解。
研究了模拟重水堆一回路水中两种典型振动工况下Zr-2.5Nb压力管与承重垫片间的微动磨损行为，并分析了压力管的损伤程度、磨损机制和材料的退化方式。结果表明：压力管的主要磨损机制为磨粒磨损，亚机制为微耕；在严苛振动工况下压力管的磨粒磨损加剧，使压力管严重损伤。还详细讨论了磨粒和犁沟槽的形成机制。
用聚吡咯(Polypyrrole, PPy)和氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)对异质阴离子交换膜(Anion exchange membrane, AEM)进行共沉积表面改性，使用GO进行“碳催化”制备了PPy-GO复合层透过性膜。使用扫描电子显微镜(SEM)、电子衍射X射线光谱(EDX)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等手段表征了改性膜的表面形貌和理化性质。结果表明，随着GO浓度的提高改性膜的含水率、离子交换容量均有所提高，接触角明显减小；适当的提高NaCl溶液的浓度有利于提高改性效果；1~5 mA/cm2的电流密度有利于制备出性能优异的改性膜。在电流密度为5 mA/cm2、PPy∶GO = 2∶1、NaCl的浓度为0.3 mol/L和沉积时间为20 min的条件下制备的PPy-GO-M膜，其离子交换容量比原膜提高0.85 mmol/g，接触角下降42.7°，膜电阻下降3.58 Ω，选择透过性提高4.66%。
制备一种铸造Mg-xCe-1Al (x = 0.4，0.7，1.0)合金并将其在580 ℃固溶处理12 h和在200 ℃时效处理24 h，使用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)等手段表征其物相成分、金属间化合物的形貌和分布、用激光导热仪和电脑控制材料实验机测试其热导率和抗拉强度，研究了固溶时效处理和Ce含量对其导热性能和力学性能的影响。结果表明：这种合金的铸态热导率随着Ce含量的提高而提高，从106.00 W/(m·K)提高到120.65 W/(m·K)，而抗拉强度先升高后降低，Ce含量(质量分数)为0.7%时达到最大值180.67 MPa。时效处理使Ce含量为0.7%合金的热导率和抗拉强度均达到最大值(热导率为126.02 W/(m·K)，极限抗拉强度为192.52 MPa)。根据合金中Al-Ce金属间化合物的数量、尺寸和形貌以及Al溶质原子的含量，研究了热导率和抗拉强度提高的机理。
