采用激光近净成形（LENS）技术制备了近β型Ti-1300合金，并系统地研究了合金在LENS过程中沿沉积方向的微观组织演变过程，同时揭示了合金力学性能和显微组织的内在联系。结果表明，LENS中每个沉积层所经历的热循环对组织演变有很大影响。在沉积初期形成的是柱状晶，其厚度为（15.6±1.2） mm，约占总沉积厚度的20%，之后晶粒则转变为等轴晶粒。沉积态晶粒内的微观组织由初始的细网篮组织逐渐转变为片状组织，且非连续晶界α相转变为连续晶界α相。此外，细网篮组织使合金具有优异的强度，而连续晶界α相易使合金发生沿晶断裂，导致塑性降低。

碳纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）具有优越的综合力学性能，以及可快速成形、可焊接、可回收等特点，在航空航天、车辆制造等领域的应用逐渐增加。超声波焊接被认为是最适合焊接CFRTP的方法之一。随着CFRTP在航空航天主承力结构中的应用的增加，传统的超声波点焊所形成的离散式焊点难以满足主承力结构对焊接接头强度的要求。为此，国外学者提出了超声波连续焊技术，从而实现CFRTP结构的缝焊连接，我国在此领域尚未见文献报道。本文从CFRTP超声波连续焊装备、接头设计、工艺特点和质量检测四个方面梳理CFRTP超声波连续焊研究成果，讨论CFRTP超声波连续焊中有待解决的科学问题和技术瓶颈，为我国开发CFRTP超声波连续焊技术提供参考。

薄规格化是高端电工钢发展的趋势，虽然其铁损可进一步降低，但其更大的冷轧压下量及表面效应会对成品板的组织与织构产生影响，进而影响磁性能。而二次冷轧法可优化织构，提升｛100｝织构及Goss织构的比例。采用二次冷轧法研究工艺参数对0.10 mm厚的极薄规格无取向电工钢组织、织构和磁性能的影响，重点考察长时间保温时其表面效应的作用。结果表明：采用二次冷轧法的成品板中立方和Goss织构共存，并且两次压下量的组合在接近75%~81%范围时，样品的织构与磁性能优于90%/50%和50%/90%压下量组合的样品。在840~920 ℃范围内，晶粒长大受时间的影响大于温度的影响，且均受表面效应的影响。920 ℃等温退火时，0.1 mm厚的样品比0.27 mm厚的样品显示出更显著的表面效应，即晶粒长大显著受阻，退火60 min后晶粒尺寸也未超过板厚100 μm，而0.27 mm厚的板材平均晶粒尺寸增长到175 μm。

湿热环境常导致树脂基复合材料的力学性能出现明显下降。对T700/BP9916复合材料开孔板进行湿热老化实验，并对老化前后的试样进行压缩实验，得到相应的开孔压缩强度。通过ABAQUS有限元软件模拟试样湿热后残余应力分布，并基于复合材料的吸湿膨胀行为和力学性能与吸湿率的线性关系对吸湿前后的开孔压缩实验进行模拟计算。结果表明：T700/BP9916复合材料的吸湿过程表现出典型的菲克扩散行为，湿热后开孔压缩最大载荷下降约5.2%。湿热后复合材料的内部应力较小，对强度无实际影响。FEM模拟得到的相对质量增量-时间曲线与实验曲线吻合性较好，未吸湿环境下开孔压缩最大载荷模拟计算值与实验值的相对误差仅为0.88%，湿热环境下相对误差为6.21%，误差增加原因为模拟计算过程中仅考虑湿热效应与材料性能线性下降关系。

采用不同Nb、C含量的NiCrMo系合金对低温用9Ni钢进行焊接，研究焊接接头的微观组织与力学性能，并通过裂纹尖端张开位移（CTOD）实验分析接头在超低温环境下的断裂韧性。结果表明：焊接接头存在明显分区，其中镍基焊缝金属主要由奥氏体柱状晶基体+第二相组成。第二相包括细小的纳米级带状析出相和焊缝熔池凝固最后阶段产生的富Nb凝固相。析出相主要由金属碳化物（MC）和Laves相组成。随着Nb、C含量的增加，镍基合金中第二相数量增多、平均粒径增大，从而使接头的抗拉强度提高，但低温冲击韧性与低温断裂韧性均出现下降。载荷-缺口张开位移曲线（F-V曲线）显示，接头的特征载荷F_m随Nb、C含量增加先升高后降低，而相应的特征塑性位移值V_p则随第二相数量增加而单调减小。CTOD试样断口存在相同的分区，随Nb、C含量的增加，断口稳定扩展区宽度逐渐减小，表明焊缝的断裂韧性趋于恶化。

能谱计算机层析成像（spectral computed tomography， spectral CT）是1种新兴的检测技术，它通过测量物体对不同能量X射线的吸收情况，可以获取更丰富的组织成分信息，在医疗诊断、无损检测、材料分析、安全监测等多个领域发挥着重要作用。材料分解算法是能谱CT技术的核心，旨在从多能量数据中分解出不同组织的成分信息，是提升分解图像质量和准确性的关键。本文综述了能谱CT的数据采集方式和材料分解数学模型，重点梳理讨论了能谱CT材料分解算法在投影域、图像域、直接迭代和基于深度学习4个方面的研究进展，深入比较分析了各类算法的理论优势、技术限制以及当前的应用情况，指出了投影域的混合分解优化、图像域的融合先验约束和多模态数据、直接迭代的收敛稳定性改进、深度学习的迁移和高泛化性是本领域未来研究工作的发展趋势。

基于氧化锆陶瓷材料磨损的现状和需求，针对单一织构化试样减摩性能问题，将不同织构类型进行组合，在生物体表提取仿生轮廓，设计多种新型的复合仿生织构。采用数值模拟和实验研究的方法分析复合仿生织构的减摩性能，进行Reynolds方程数值求解，研究复合织构类型对油膜承载力、压力分布区域及最大静压力的影响，并利用摩擦磨损试验机对其摩擦学性能进行实验探究。结果表明：复合仿生织构较其他织构类型具有更大的油膜承载力、更广的压力分布区域、更小的摩擦因数，其中，鳞形+羽毛形复合织构的综合减摩效果最佳；复合仿生织构的减摩机理主要归因于接触应力点的改变、压力的不对称分布及磨屑的储存性能，且复合织构的压力分布形式高度依赖于单一织构类型。

以用酚醛树脂作为基体碳制备碳纸，使用不同的热处理温度（1400 ~2700 ℃）制备了不同结构的基体碳，并研究了基体碳含量和结构对质子交换膜燃料电池用碳纸的影响。结果表明：碳纸中的基体碳相较于碳纤维更容易发生石墨化转变；随着基体碳含量的增加，碳纸d₀₀₂衍射峰更尖锐，热处理温度从2100 ℃增加至2400 ℃时，碳纸的石墨化度增加了45.2%，增幅最大。不同基体碳含量的碳纸随着热处理温度的升高其性能的变化并不完全相同。当基体碳含量为60%（质量分数，下同）和120%时，碳纸的厚度随着石墨化温度的升高逐渐下降，碳纸拉伸强度变化较小；当基体碳含量为200%和350%时，碳纸的厚度随石墨化温度的升高先略微降低然后升高，碳纸的拉伸强度随热处理温度的升高下降较快。碳纸面电阻率随着热处理温度的升高呈下降趋势，其变化趋势与厚度变化趋势基本一致。因此，在制备不同性能的碳纸时，需要考虑基体碳含量和结构的协同作用。

在航空航天领域，焊接是TA3合金构件的主要连接工艺，其焊接接头的微观组织和力学性能对焊接构件的服役安全性有着重要影响。本工作对比研究了母材和焊缝试样的拉伸性能，并利用扫描电子显微镜和电子背散射衍射研究了拉伸前后的变形形貌。结果表明，TA3合金焊接前，微观组织是等轴状α晶粒，焊接后，出现块状、针状和锯齿状α晶粒。焊接试样的屈服强度（378 MPa）和抗拉强度（458 MPa）高于母材试样的，但伸长率较低。原因是母材试样经过焊接后，焊接温度对试样有时效处理的效果，存在时效硬化，同时焊缝区域内部晶粒尺寸变小，会提升抗拉强度。由于焊缝区的显微硬度明显高于母材区，导致焊接接头断口位于母材区，其中焊缝区的变形机制为应力诱发（\mathrm{2}\overline{\mathrm{1}}\overline{\mathrm{1}}2）［\mathrm{2}\overline{\mathrm{1}}\overline{\mathrm{1}}3］、（\overline{\mathrm{2}}\mathrm{1}12）［\overline{\mathrm{2}}\mathrm{1}13］孪晶，二者Schmid 因子为0.038，此时分切应力较大，晶粒变形协调能力强。母材区域也出现了（\overline{\mathrm{2}}112）［\overline{\mathrm{2}}113］孪晶，但Schmid 因子为0.078，应力集中程度相对较高。

随着碳纤维增强复合材料（CFRP）在航空航天领域的广泛应用，研究其与铝合金连接界面的摩擦性能显得尤为重要。本研究通过实验探讨了表面微织构参数对铝合金-CFRP连接界面摩擦性能的影响。结果表明，压应力和微沟槽几何参数对界面摩擦性能具有显著影响。随着压应力从7.5 MPa增加到30 MPa，滑动摩擦因数显著降低，这主要归因于自润滑膜的形成和增强。铝合金表面的微结构在高压应力下嵌入CFRP板中，产生犁沟效应，微切削作用生成的环氧树脂碎屑填充微结构沟槽，形成稳定的润滑膜。沟槽深度对摩擦性能的影响最为显著，31.8 μm深的沟槽能显著降低滑动摩擦因数至0.197。压应力与微织构几何参数的协同作用显著提升了界面摩擦性能和连接强度。本研究为优化复合材料连接技术提供了理论依据和实践指导。