用激光熔覆工艺在40Cr钢表面制备CoCrFeNiTi x (x=0、0.2、0.5、0.8)高熵合金涂层并计算其热力学参数，使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度仪、摩擦磨损试验机等手段检测合金的物相组成、组织、元素分布、硬度及耐磨性，研究了Ti元素含量对其显微组织和耐磨性能的影响。结果表明：随着Ti元素含量的提高，合金物相在面心立方(FCC)结构的基础上形成了体心立方(BCC)结构，熔覆层中部的组织由晶界明显、晶粒分布均匀的等轴晶组成，最后形成了柱状树枝晶；随着Ti元素含量的提高，合金横截面的硬度逐渐提高，最高为412.32 HV0.2，比基体的硬度提高了1.8倍；涂层的磨损量和摩擦系数均随之降低，Ti含量为0.8时涂层其耐磨性能最优，磨损量最小为6.8 mg，摩擦系数为0.35。涂层的磨损机制，以磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损为主。

用真空感应熔炼惰性气体雾化法(Vacuum induction melting inert gas atomization, VIGA)制备预合金粉末，然后用热等静压(Hot isostatic pressing, HIP)工艺制备粉末冶金Inconel 718板材。用钨极惰性气体保护焊(Tungstun inert gas arc welding, TIG)将板材连接并进行焊后固溶时效、均匀化和热等静压处理。用SEM和EBSD表征焊接接头的组织并测试接头区域的显微硬度，研究了焊后热处理对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明，母材为细小的等轴晶，晶粒尺寸约为28 μm，拉伸强度接近对同牌号变形高温合金的要求。在粉末冶金Inconel 718合金的接头处未观察到宏观气孔和夹杂等焊接缺陷，热处理后接头的强度与母材的性能相当。均匀化处理后Laves相基本上溶解了，组织均匀、塑性明显提高；热等静压处理可消除焊接后板材的显微孔洞，使力学性能的稳定性提高。在拉伸过程中合金的焊接接头优先在Laves相与基体的界面产生微气孔，其聚集产生微裂纹并最终发生断裂。

用超声辅助溶液燃烧合成技术制备双层碳包覆的Na3V2(PO4)3 (NVP)钠离子电池正极材料，并对其电化学性能进行深入的研究。结果表明，双层碳包覆在NVP颗粒表面，由内自外分别为无定形硬碳和石墨烯。石墨烯添加量为5.0%(质量分数)的碳包覆NVP复合材料具有优异的电化学性能，在1 C倍率下充放电其初始比容量为117 mAh·g–1，循环300圈后容量的保持率为79%，在10 C倍率下其放电比容量高达100 mAh·g–1。这种正极材料电化学动力学性能的提高，源于均匀的双层碳包覆结构及其构建的三维电子传输通道。

用静电纺丝和氢气还原法制备FeCo/SnO2复合纳米纤维并使用X射线衍射、扫描电子显微镜、振动样品磁强计和矢量网络分析仪等手段分析表征其结构、形貌、磁性及电磁特性，研究了SnO2含量对复合纳米纤维的吸波性能的影响。结果表明，添加适量的SnO2可显著提高FeCo纳米纤维的吸波性能。用SnO2摩尔含量为20%的复合纳米纤维制备的厚度仅为1.4 mm的涂层，在频率10.95 GHz处最小反射损耗(RL)为-40.2 dB，有效吸收带宽(RL≤-10 dB)为2.64 GHz (9.75-12.39 GHz)，厚度减小到1.0 mm的涂层其最大有效吸收带宽为4.16 GHz，频率范围为13.84~18.00 GHz。涂层吸波性能优异的主要原因，是阻抗匹配的改善、磁性FeCo合金与介电SnO2的电磁损耗协同作用、加强的界面极化驰豫以及纳米纤维形成的三维网络结构产生的多重反射与散射。

使用高度为50 m的落管研究了Sn-20% (质量分数) Ni包晶合金在重力和微重力作用下的凝固行为。用金相显微镜(OM)观察了合金的凝固组织并使用图像处理软件IPP(Image Pro Plus)统计了样品中的初生相、包晶相以及终凝相的含量，使用能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)仪分析了样品凝固组织中的成分分布和组成相。结果表明，Sn-20%Ni包晶合金的凝固以初生相在固液界面前沿形核、枝晶生长和包晶反应的形式进行，重力对初生相的生成和包晶反应都有显著的影响，在微重力作用下的微观组织配比、分布以及合金元素的分布都与在重力作用下明显不同。在重力的作用下残余初生相的含量和残余初生相和包晶相的总量总是比在重力作用下的低，而包晶相的含量则总是比在微重力作用下的高。同时，样品中溶质元素的分布与残余初生相和包晶相的总量的分布趋势基本一致。结果表明，微重力环境有利于Sn-20% Ni合金初生相的形核和长大，而重力环境则促进包晶反应，其原因与重力导致的浮力对流和晶核沉积有关。

用水热合成法制备纳米热障涂层材料Ln2(Zr0.7Ce0.3)2O7 (Ln=La, Nd, Sm, Gd)，表征其晶体结构、形貌、晶格参数、平均粒径尺寸和比表面积并研究了相关的热物性能及其机理。对XRD谱和Raman谱的分析表明，La2(Zr0.7Ce0.3)2O7、Nd2(Zr0.7Ce0.3)2O7和Sm2(Zr0.7Ce0.3)2O7均为烧绿石结构，而Gd2(Zr0.7Ce0.3)2O7为萤石结构。结合SEM观察、体积收缩以及相对密度，分析了块材的抗烧结性能。系统对比研究了晶体生长行为、热膨胀系数和热导率等热物性能。结果表明：随着Ln离子半径的减小(La>Nd>Sm>Gd)Ln2(Zr0.7Ce0.3)2O7 (Ln=La, Nd, Sm, Gd)纳米材料的晶体生长活化能和热膨胀系数均呈增大的趋势，而热导率则呈降低的趋势。

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

采用粉末冶金法将合金元素Ti加到Cu40Zn基体中制备钛黄铜，研究了Ti的添加量对黄铜微观组织、界面结构、相组成以及力学性能的影响。结果表明：Ti在基体中固溶析出并与Cu40Zn反应生成了亚微米级的Cu2Ti4O颗粒和Ti纳米团簇，随着Ti含量的提高钛黄铜的屈服强度、抗拉强度和硬度呈提高的趋势。增大位错运动阻力产生的第二相强化、钉扎产生的细晶强化以及加工硬化，使Cu40Zn的力学性能提高。综合性能良好的Cu40Zn-1.9Ti，其屈服强度、抗拉强度、延伸率和硬度分别达到375 MPa、602 MPa、17.7%和163HV。

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

通过超声辅助和低温热处理在二维Ti3C2Tx 纳米片层间原位生长SnO2纳米颗粒,制备出纳米结构的SnO2@Ti3C2Tx 复合材料。使用X射线衍射、X射线光电子能谱和高分辨透射电子显微镜等手段对其表征,研究了这种材料的结构和性能。结果表明,SnO2纳米粒子密集分布在Ti3C2Tx 片层表面与片层之间,Ti3C2Tx 纳米薄片突出的限制效应和良好的类石墨层状结构抑制了SnO2纳米粒子的体积膨胀和团聚,加速了锂离子和电子的跃迁。同时,嵌入在片层之间的SnO2纳米粒子防止纳米片层在锂插入/脱出过程中重新堆积,使Ti3C2Tx 基体的纵向结构稳定性提高。SnO2@Ti3C2Tx 复合材料两组分之间的协同效应,使其具有良好的倍率性能与长循环性能。

用水热合成法和冻干操作制备石墨烯/聚苯胺/二氧化锰三元复合材料(rGO/PANI/MnO2),使用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征。结果表明,用这种简单高效的方法制备的复合材料,具有相互交联的网络状结构和自支撑特性。在反应过程中MnO2与聚苯胺形成不规则的块状结构,共沉积在石墨烯自组装形成的网络片层上。这种复合材料具有良好的电容性能,比电容为388 F·g-1(0.5 A·g-1),优于单纯的石墨烯(rGO,234 F·g-1)和聚苯胺电极(PANI,176 F·g-1)。使用这种复合材料作为正极、rGO作为负极组装的一种不对称超级电容器,能在0~1.6 V范围内可逆循环,功率密度为17.48 W·kg-1时最大能量密度为13.5 Wh·kg-1。

对高Nb-TiAl合金进行多步热压缩,研究其高温变形行为及其板材的性能。结果表明,热压缩变形后高Nb-TiAl合金的组织中等轴γ晶粒和α晶粒的增多、层片晶团的体积分数和尺寸降低,使其变形能力提高。根据这些结果确定了最优轧制工艺为应变速率低于0.5 s-1、道次变形量前期应不高于25%、变形温度高于1150℃。选用上述工艺对其其进行5道次大变形量轧制,制备出表面质量良好、无缺陷的高Nb-TiAl合金板材,其尺寸为600 mm×85 mm×3 mm。这种板材具有双态组织,平均晶粒尺寸小于5 μm,其室温屈服强度、抗拉强度和塑性分别为948 MPa、1084 MPa和0.94%,800℃下抗拉强度为758 MPa。

采用光沉积法在SnSe纳米管表面沉积Ag纳米粒子,在室温下制备了Ag修饰的SnSe纳米管(Ag/SnSe),通过SEM、EDS、TEM和XRD等手段表征其表面形貌、元素组成和晶体结构。随后,将Ag/SnSe纳米管旋涂在FTO导电面作为工作电极并以Pt电极为对电极组装了Ag/SnSe纳米管红外探测器,使用830 nm的光作为红外模拟光源研究了红外探测性能。结果表明,Ag/SnSe纳米管的平均直径约为100~200 nm,Ag纳米颗粒负载在SnSe纳米管表面。与SnSe纳米管红外探测器相比,Ag修饰的SnSe纳米管红外探测器的最大光电流密度提高到120 nA/cm2,上升时间和下降时间分别缩短到0.109和0.086 s。同时,Ag修饰的SnSe纳米管红外探测器的稳定性较高,可循环使用。

使用化学气相沉积法在a面蓝宝石衬底上同步外延生长氧化锌(ZnO)竖直纳米棒阵列和薄膜,研究了阵列和薄膜的光电化学性能。结果表明,纳米结构中的竖直单晶纳米棒有六棱柱形和圆柱形,其底部ZnO薄膜使竖直纳米棒互相联通。与ZnO纳米薄膜的比较表明,这种纳米结构具有优异的光电化学性能,其入射光电流效率是ZnO纳米薄膜的2.4倍；光能转化效率是ZnO纳米薄膜的5倍。这种纳米结构优异的光电化学性能,可归因于其高表面积-体积比以及其底部薄膜提供的载流子传输通道。本文分析了这种纳米结构的生长过程,提出了协同生长机理：Au液化吸收气氛中的Zn原子生成合金,合金液滴过饱和后ZnO开始成核,随后在衬底表面生成了ZnO薄膜。同时,还发生了Zn自催化的气-固(VS)生长和Au催化的气-液-固(VLS)生长,分别生成六棱柱纳米棒和圆柱形纳米棒,制备出底部由薄膜连接的竖直纳米棒阵列。

使用铜模铸造法制备(Ti45.7Zr33Ni3Cu5.8Be12.5)(1-0.01x)Nb x (x=0、2、4、6、8和10,记为Nb0、Nb2、Nb4、Nb6、Nb8和Nb10)的TiZr基非晶合金复合材料,研究了添加Nb元素对TiZr基非晶复合材料性能的影响。结果表明,Nb元素含量的提高使材料中β相的晶粒尺寸更大、体积分数提高和形变诱发马氏体相变受到抑制。Nb元素的添加,使这种非晶复合材料的塑性大大提高,而屈服强度降低。值得注意的是,Nb元素的添加还提高了非晶复合材料力学性能的可重复性。在Nb0~Nb4等具有形变诱发相变的非晶复合材料生成的小板条α''马氏体,能诱导多重剪切带的生成。在Nb6~Nb10这种未发生形变诱发相变行为的非晶复合材料中,大量位错在β相中产生并在界面处积累形成位错台阶,从而引发多重剪切带的形成,最终使非晶复合材料的塑性提高。

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。

将纳米ZnO粉末和Al粉球磨后冷压成Al-ZnO预制块,然后将其加到Al-Zn-Cu熔体中进行Al-ZnO原位反应,制备出纳米Al2O3颗粒增强Al-Zn-Cu基复合材料。能谱面扫描分析和透射电镜观察结果表明,复合材料由纳米Al2O3颗粒和Al2Cu析出相两种颗粒/析出相组成。纳米Al2O3颗粒通过异质形核和晶界钉扎,细化了Al-Zn-Cu合金晶粒组织和Al2Cu析出相。原位纳米Al2O3颗粒的生成提高了基体合金的拉伸性能,轧制+热处理使Al2O3/Al-Zn-Cu复合材料的拉伸强度比相同处理的基体合金提高约100%,总伸长率提高约98%。

采用固相合成法高温烧结Mn3SnC和Mn3CuN两种化合物制备出相变温区连续变化的Mn3Sn1-x Cu x C1-x N x 系列化合物，再将不同相变温区的Mn3Sn1-x Cu x C1-x N x 化合物进行物理混合制备出反钙钛矿复合磁制冷材料。这种磁制冷材料在室温附近具有“平台”状的磁熵变-温度曲线，与Mn3SnC单体材料相比其磁制冷温区由275~285 K扩展为220~300 K，磁熵变-温度曲线的半高宽从5 K增大到70 K，但是其磁熵变值大幅降低。推导了这种磁制冷材料的最大磁熵变值与磁熵变曲线半高宽和单体材料相对制冷量之间的定量关系式，解释了扩展制冷温区与提高磁熵变值之间的竞争。此定量公式不仅可用于研究反钙钛矿材料体系，对研究其它复合磁制冷材料体系也有重要的参考价值。本文首次根据单体材料的热流曲线提出了新复合磁制冷材料的计算和预测方法，可极大地简化磁制冷复合材料的设计。

采用低能球磨-热压烧结制备了(FeNiCoCr)100-x Al x (x=0、5)高熵合金，并对其进行时效处理，研究了合金的组织结构与力学性能。结果表明：烧结态及时效态合金的微观组织均由FCC相和少量BCC相构成，其中FCC相中均存在孪晶，且未添加Al的合金中孪晶比例相对较高；添加Al的合金中BCC相较高，且时效处理后出现了大量小角度晶界。时效态FeNiCoCr合金具有最佳的综合性能，其压缩真屈服强度达545 MPa，弯曲强度和断裂韧性分别为1342±20 MPa和32.5±2.0 MPa·m1/2，优异的力学性能归因于FCC相中退火孪晶的形成以及BCC相的析出。

采用粉末冶金法,通过“湿法混合”、放电等离子烧结和热挤压相结合的三步工艺分别制备了石墨烯纳米片(GNP)增强铜基复合材料(GNP-Cu)和GNP-Ni增强铜基复合材料(GNP-Ni/Cu)。通过物相组成和显微组织表征,并结合致密度、电导率和力学性能测试,结果表明：GNP和Ni的含量(质量分数)分别为0.2%和1.5%的GNP-Ni/Cu复合材料,其显微硬度和屈服强度比纯Cu分别提高了38%和50%、比0.2GNP/Cu复合材料分别提高了14.0%和11.6%。这些结果表明,Ni的添加改善了GNP与Cu的界面结合,使GNP-Ni/Cu复合材料的力学性能显著提高。GNP的载荷传递强化和热失配强化以及Ni的