研究了超临界水反应器运行2000 h后GH4169合金筒体及焊缝处的组织性能。结果表明：高温高压及蔗糖混合溶液条件下GH4169合金筒体的耐蚀性良好，其厚度尺寸损失速率在0.005~0.255 μm/h之间，腐蚀产物为金属元素的氧化物、磷酸盐。筒体与其他零件的焊接接头处是影响反应器残余寿命的薄弱环节。筒体与连接件处存在应力腐蚀开裂，经计算其裂纹扩展速率为5.25 μm/h，裂纹仅需762 h即可贯穿连接件的筒壁；筒体与不锈钢密封环的焊接接头在电偶腐蚀、缝隙腐蚀、应力集中的综合作用下发生严重断裂，裂纹周向长度约为1/4圆周。此外，服役2000 h后GH4169合金筒体的力学性能良好，强度损失程度较小。

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。

二次硬化型超高强度钢因其优异的超高强度、高韧性而被广泛应用于航空航天及能源装备等领域。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及拉伸、冲击试验机研究不同淬火温度对节Co型2.2 GPa级超高强度钢微观组织及力学性能的影响机制。结果表明：当淬火温度为950 ℃时，基体内存在较多未溶M₆C碳化物和未细化晶粒，其强度较低，抗拉强度为2072 MPa，屈服强度为1873 MPa。随淬火温度升高，再结晶促进基体晶粒细化，M₆C碳化物的数量逐渐减少，这种部分溶解促进强化相析出，使得强度出现回升；当淬火温度为1030 ℃时，实验钢具有优异的强塑韧性配合，抗拉强度为2251 MPa，屈服强度为1901 MPa，伸长率为9%，V型缺口冲击功为9 J。进一步提高淬火温度，奥氏体晶粒快速长大导致塑性发生严重衰减，1120 ℃下伸长率仅为4.5%。淬火温度在1030~1090 ℃之间时，M₆C碳化物溶解与晶粒长大存在竞争关系。尽管更高淬火温度会促进其溶解，但晶粒的严重粗化抵消前者对韧性的有利作用，使得强韧性相对稳定。

层间裂纹是影响光固化增材制造工艺向工业实用化推进的最大障碍。本工作通过研究光固化成型及脱脂工艺中裂纹缺陷的产生机理及其对光固化氧化锆陶瓷性能的影响规律，分析比较了曝光时间和脱脂速率对氧化锆陶瓷裂纹分布状态的影响。结果表明：当切片厚度等于曝光层厚时，容易获得无缺陷的陶瓷坯体；当脱脂速率为0.1 ℃/min时，陶瓷件表面裂纹最少，并且最终获得了致密度为99%、弯曲强度为450 MPa的陶瓷件。本工作为光固化增材制造无缺陷的氧化锆陶瓷及其应用提供了科学依据及技术指导。

高端装备关键零部件经常暴露于苛刻的磨损、腐蚀或高温环境，因而要求具有更高的耐磨、抗蚀和耐高温性能。热喷涂技术作为目前最具潜力的一种表面工程技术，可以广泛适用于多种高端装备的关键零部件，以提高其表面性能。纳米热喷涂技术是一种将纳米材料和热喷涂技术有效结合实现材料表面改性的重要手段，也是一种能够有效延长飞机、舰船等各种高端国防装备在极端环境下服役寿命的有效解决方案。通过对纳米粉体进行再造粒，同时通过纳米结构粉体再调控技术能够在纳微观尺度上调控可喷涂粉体喂料的物相组成和组织结构，从而获得各种所需性能的纳米结构热喷涂涂层，以满足各种高端装备关键零部件所需的各种表面性能需求。本文简要综述了国内外近十几年来在热喷涂制备各种不同功能取向的纳米结构涂层发展现状，主要有纳米结构耐磨抗蚀陶瓷涂层、纳米结构热障涂层、纳米改性MCrAlX合金涂层、纳米改性WC-Co基金属陶瓷涂层以及纳米结构环境障涂层等，结果表明纳米结构和纳米改性热喷涂涂层在高端装备关键构件上有非常广阔的应用前景。为了实现纳米结构涂层的广泛应用，未来需要在实际工程应用研究、海洋环境服役、海洋生物污损、先进粉体制备技术研究和高性能粉体产业化方面开展进一步的研究工作。

采用大气等离子喷涂法制备不同摩尔比的MnO₂和VB₂共掺杂NiCr₂O₄基红外辐射陶瓷涂层（MV），研究涂层的物相组成、微观结构、红外发射率和抗热震性能。结果表明：相比于MnO₂和VB₂单掺杂，两者共掺杂NiCr₂O₄可以更有效地提高涂层的红外发射率，其中MnO₂和VB₂的掺杂比为1∶1的涂层（MV11）具有最高的发射率，在0.75~2.5 μm波长范围内，MV11涂层的室温波段发射率为0.928， 在2.5~25 μm时，波段发射率由室温的0.884提高到1000 ℃的0.918。这主要因为过渡族金属离子和B离子进入尖晶石晶格，使晶格中的氧空位含量升高；在能带隙中引入局部能级，引起晶格畸变，增强自由载流子跃迁吸收和红外晶格振动吸收。此外，在25~750 ℃水冷30次热循环后涂层出现微裂纹，但相结构没有发生明显变化，发射率略有下降，表明涂层具有良好的抗热震性能。

分别选用平均粒度为14 μm和15 μm的碳化硅和2024铝合金粉末作为增强相与基体合金，采用热等静压法制备体积分数为35%、45%和55%的SiC_p/2024Al复合材料，研究时效处理对复合材料力学性能的影响规律。结果表明：时效处理可以显著提升复合材料的硬度，提高时效温度和SiC体积分数均可以缩短复合材料的峰时效时间。当时效温度由160 ℃升高至190 ℃时，体积分数为35%复合材料的峰时效时间由9.5 h缩短至2 h。190 ℃时3种体积分数复合材料峰时效时间均缩短至2 h。热处理过程中基体合金的析出强化使得时效态复合材料的抗弯强度均高于相同体积分数制备态复合材料，基体合金含量越高，强化效果越显著。其中，体积分数为35%峰时效态复合材料的抗弯强度最高，在170 ℃时为901 MPa。随着体积分数的增加，基体合金含量降低，通过塑性变形减缓材料局部应力集中的能力下降，且复合材料的缺陷逐渐增加，因此体积分数为55%制备态和热处理态复合材料的抗弯强度均较低。而时效态复合材料的微屈服强度均高于制备态复合材料。其中，体积分数为45%时效态复合材料的微屈服强度整体最高，在361~380 MPa范围波动，体积分数为55%时效态复合材料的微屈服强度最低。体积分数为35%复合材料的微屈服强度随温度增加先升高后降低，180 ℃时微屈服强度最高（368 MPa），略高于相同条件下体积分数为45%的复合材料。

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。

硫化铅量子点（PbS QDs）具备优异的光电学性能和较强的近红外光吸收能力，是制备近红外光电探测器的理想材料。然而，基于PbS QDs的光电探测仍存在工艺难度和性能不足的问题。本工作使用热注入法合成PbS QDs，通过逐层法和固相配体交换法制备PbS量子结红外探测器，采用热退火工艺提升PbS量子结红外探测器光电性能，并分析退火温度对PbS量子结光电性能的影响。结果表明：退火处理有效降低PbS量子结红外探测器的暗电流，同时增加光电流，且获得平稳的光响应电流输出；退火后的PbS量子结红外探测器的响应时间缩短，获得1.9 ms的上升时间和3.2 ms的延迟时间；探测器的灵敏度得到提升，响应度和探测率分别提高1.2倍、1.3倍，获得0.78 A·W^-1的响应度和\mathrm{7.8}\times {\mathrm{10}}^{\mathrm{11}}\mathrm{c}\mathrm{m}\bullet \mathrm{H}{\mathrm{z}}^{\mathrm{1}/\mathrm{2}}\bullet {\mathrm{W}}^{-\mathrm{1}}的探测率。退火有效提高了PbS QDs薄膜的结晶度和载流子迁移率，同时降低薄膜和界面的缺陷态，使得PbS量子结红外探测器的光电性能得到全面提升。

本工作以香菇茎秆作为生物模板，双氰胺作为氮化碳前驱体，采用热聚合法制备出g-C₃N₄/C。以五水硫酸铜（CuSO₄·5H₂O）、四水合钼酸铵（（NH₄）₆Mo₇O₂₄·4H₂O）和硫脲（CH₄N₂S）分别作为Cu源、Mo源和S源，通过一步水热法制备出CuS/MoS₂不同质量比的两相复合材料。通过水热法将CuS/MoS₂负载于g-C₃N₄/C表面，成功制备CuS/MoS₂-g-C₃N₄/C多相复合电极材料，对复合电极材料的相结构、微观形貌、孔结构及电容性能进行表征。结果表明：CuS/MoS₂-g-C₃N₄/C复合电极材料纯度高，结晶度良好，多相界面匹配良好且表现为多孔结构。电化学性能测试中，当MoS₂和CuS的质量比为1∶2时，CuS/MoS₂复合材料具有最佳的电化学性能，在1 A·g^-1的电流密度下，比电容为230 F·g^-1。当CuS/MoS₂与g-C₃N₄/C的质量比为1∶1时，CuS/MoS₂-g-C₃N₄/C复合材料具有最佳的电化学性能，比电容达434.7 F·g^-1，且经1000次循环后比电容保持率为89.2%。