层状双氢氧化物具有制备简单，层间客体可调节，合成成本较低，稳定性较好等优点，因此成为析氧催化剂的研究热点，但仍存在电荷传输速率低，过电位相对较高等问题，因此需要对其改性来加快其大规模应用。首先介绍了层状双氢氧化物的结构特点，简述了其析氧反应的催化机理，然后总结了不同种类的优化改性策略来增强其催化活性。优化改性方法分别包括：与导电基材复合；合成超薄纳米片法；与石墨烯复合法；杂化改性法。重点探讨了层状双氢氧化物析氧催化剂在电解水制氢方面的应用，提出了不同改性方法的优缺点，阐明将其适当结合，有利于制备更高效的析氧催化剂，最后指出了这类催化剂仍面临的问题：回收率较低，催化剂稳定性和可实现的电流密度尚未达到工业化需求，无法实现大规模制备等难点。

聚光式太阳能热发电是解决能源和环境矛盾的理想途径，传热蓄热技术是光热发电的重要环节，在此需要解决的关键问题是传热蓄热介质。熔盐作为储蓄热介质具有明显优势。国内外运行的光热电站中大多使用二元硝酸熔盐（Solar salt）与三元硝酸熔盐（Hitec），但二者传蓄热性能均欠佳，影响了太阳能的利用效率。纳米材料的独特空间结构，使其具有优异的导热性能、良好的稳定性等，将其作为添加剂引入到硝酸熔盐体系中，有望改善材料的传热蓄热等热物性能，进而提高太阳能光热利用的效率，降低发电成本。本文综述了纳米金属粒子、纳米金属氧化物、纳米碳材料和其他无机纳米材料作为添加剂掺杂到硝酸熔盐体系中的相关研究，论述了改性后熔盐热物性的变化并探讨了作用机理，以期为制备优异热性能的储能熔盐提供参考。未来的研究可重点关注热物性测试、传热机理、构效关系和工业化中试，将具有优异的传蓄热性能的硝酸熔盐应用在太阳能光热发电领域，在清洁能源开发利用方面发挥更重要的作用。

近年来，镁合金作为生物可降解材料受到了越来越多研究者的关注，由于其具有良好的生物相容性、力学性能及可降解吸收等特点，被誉为一种"革命性的生物材料"。然而，由于腐蚀速率过快和存在局部腐蚀的缺点，目前的生物镁合金仍达不到临床应用的要求。本文从高纯化、合金化、热处理工艺、表面改性等方面综述了最近几年生物镁合金在提高腐蚀性能方面的研究进展，并从添加无毒性合金元素，适当的表面涂覆，先进的制备技术及热处理工艺方面，对如何研制出腐蚀性能更好的生物可降解材料进行了展望。

基于误差反向传播（BP）神经网络与改进的遗传算法建立三维针刺C/C-SiC复合材料预制体工艺优化的代理模型，获得针刺工艺参数与复合材料刚度性能之间的关系。利用BP网络实现复合材料刚度性能预测，BP网络的预测值与有限元计算结果吻合程度较好，模型训练误差最大为0.526%，测试数据误差最大为0.454%，BP网络预测精度高。对传统遗传算法的遗传策略和优化策略进行改进，利用两种改进的遗传算法对针刺工艺参数进行优化。优化后的工艺参数显著提高了材料的刚度性能，其中面内拉伸模量分别提高了11.07%和11.48%，面外拉伸模量分别提高了49.64%和48.13%，复合材料的综合刚度性能分别提高18.17%和18.21%。

建立适用于介观尺度聚乙烯块体相变和导热分子模拟的粗粒化模型及势场，并对其进行验证。基于全原子分子动力学模拟结果，采用多态-迭代玻尔兹曼变换法进行粗粒化分子动力学模拟来获得粗粒化势场。结果表明：粗粒化势场采用函数形式的势能描述，易于使用；对比全原子模拟结果，粗粒化势场能够较准确地模拟聚乙烯块体的静态结构性质；聚乙烯块体在300 K和500 K下密度的模拟值与实验值误差小于3%，玻璃化转变温度和熔化温度的模拟值与实验值相符较好；单链聚乙烯导热系数的粗粒化势场模拟值与全原子模拟值较一致，无序聚乙烯块体导热系数的模拟值与实验值吻合较好。研究结果为介观尺度聚乙烯的导热研究提供了一种更高效的模拟方法。

基于"离位"技术，分别开发两种新型聚醚砜（PES）点阵附载型（ES-L）和PES无规附载U3160织物型（ES-R）ES^TM-fabric织物，采用RTM工艺制备ES^TM-fabric织物增强3266中温环氧树脂基复合材料（ES^TM-fabric/3266），对其进行冲击阻抗及冲击后压缩测试，并利用荧光显微镜、SEM结果分析离位增韧机理，还对比研究未增韧U3160织物增强3266中温环氧树脂基复合材料的性能。低速冲击测试结果表明：相比未增韧U3160/3266（ES-U），ES^TM-fabric/3266的起始损伤阈值载荷显著提高，冲击损伤面积明显减少，裂纹扩展更加平缓，且以层内基体裂纹、纤维束内的纤维-基体脱粘和局部铺层断裂为主。ES-L的CAI值比ES-U增大了37%。ES-R层间出现均布式相反转结构，ES-L层间存在硬相区（富BMI连续相）和软相区（富PES连续相/3266相反转结构）；ES-L的相结构能够更加有效地缓解应力集中、耗散冲击能量，从而使其表现出最佳的损伤阻抗和损伤容限性能。

采用气相接枝方法对纤维增强石英复合材料进行改性处理，对材料的微观形貌、比表面积、介电性能、力学性能和吸湿率等进行测试和分析。结果表明，改性处理和后续热处理对材料的微观形貌和比表面积影响很小，且对材料的介电性能和力学性能没有损伤。改性处理后，材料的介电损耗随频率的变化范围从4.7×10^-3~6.8×10^-3明显降低到1.7×10^-3~2.9×10^-3，拉伸强度从48.58 MPa明显提高到63.49 MPa。改性处理的优选处理条件为（T_bp+30℃）/72 h/80%M。材料的极限吸湿率在改性处理后从6.35%降低到0.32%，说明该方法具有优异的防潮效果。

采用高氮奥氏体钢与316L不锈钢丝材，对高氮奥氏体不锈钢熔覆焊道、单道多层、单层多道表面成形特性进行分析，筛选适宜的工艺参数。通过控制两种材料焊道尺寸，获得最适用于成形异材交织结构的工艺参数。利用不同道间距实验得到异材焊道的最佳道间距，并采用合理路径，制备电弧增材成形交织结构。结果表明：工艺参数的变化对高氮奥氏体不锈钢焊道表面成形特性影响极大，易出现气孔；提出异材焊道几何尺寸、截面面积匹配误差法，获得最佳工艺参数：其中高氮奥氏体钢丝材的送丝速率为5.7 m/min，316L不锈钢丝材的送丝速率为5.6 m/min，焊接速率均为0.6 m/min。通过降低起弧次数，采用闭合路径，提高了异材交织结构成形精度，减少了后处理加工。

采用EBSD技术对不同退火工艺处理后的冷轧取向硅钢超薄带样品进行研究，分析退火样品的显微组织、织构与磁性能的关系，讨论母材性能对超薄带性能的影响。结果表明：冷轧超薄带的退火组织均匀、Goss取向度高以及母材磁性能优良均可有效提升磁性能；退火升温速率主要影响晶粒尺寸、Goss取向度及磁性能；再结晶的平均晶粒尺寸改变，会影响最终超薄带的磁感应强度及铁损；在900℃退火5 min以上会明显发生再结晶，10~30 min内退火的超薄带磁性能变化较小，退火15 min获得最佳磁性能。此外，在1000℃及1100℃下退火的时间均不宜超过10 min，否则会恶化磁性能。

研究经1100℃等温处理2~20 h后022Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢的显微组织演变。观察钢中奥氏体晶粒形态变化并对其尺寸进行定量表征，测量铁素体/奥氏体两相中的元素含量变化，并探讨组织演变对实验钢中铁素体相体积分数的各向异性和低温冲击韧性的影响。结果表明：随着保温时间的延长，奥氏体晶粒发生聚集、长大、粗化现象，并伴随显著的晶粒形态变化，a/b值≥ 4.0时细长棒状晶粒体积分数从近20%骤降至5%以下，a/b值介于1.0~1.9的等轴晶粒体积分数显著上升的同时，尺寸≥ 20 μm的晶粒体积分数快速增加。保温时间的延长使得Mo，Cr元素进一步向铁素体相扩散、富集，并提高铁素体相抗点蚀当量（pitting resistance equivalent number，PREN）值。细长棒状奥氏体晶粒比例的显著下降，是奥氏体体积分数各向异性改善和实验钢低温冲击韧性提高的主要原因。

为了研究检验腐蚀对一种镍基单晶高温合金高周疲劳性能的影响，将经过标准热处理的试样置于FeCl₃+HCl+H₂O腐蚀剂中分别腐蚀2次和4次，采用莱卡DCM8共聚焦显微镜和扫描电镜对未腐蚀、2次与4次腐蚀试样的表面形貌进行观察，然后分别测试未腐蚀和4次腐蚀试样760℃与980℃的旋转弯曲疲劳性能。结果表明：未腐蚀试样表面存在纵向且相互平行的由抛光带来的细小抛痕，表面粗糙度低；2次腐蚀后，表面抛痕有所减少，枝晶间区域出现腐蚀坑，表面粗糙度增加；4次腐蚀后，表面抛痕被完全腐蚀掉，腐蚀坑深度和表面粗糙度进一步增加。4次腐蚀会略微降低合金760℃的疲劳性能，但对高应力幅条件下的疲劳寿命影响较大，对低应力幅条件下的疲劳寿命影响较小。4次腐蚀对合金980℃疲劳性能影响很小。

利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段，研究Sc含量对砂型铸造ZL205A合金的组织和力学性能的影响规律。结果表明，Sc含量低于0.12%（质量分数，下同），未发现晶粒细化效果；Sc含量为0.06%，热处理态的合金晶界出现残留颗粒状W（AlCuSc）相，随Sc含量增加，W相由颗粒状转变为连续条带状；ZL205A合金热处理后弥散析出少量Al₃（Zr_x，Ti_1-x）相，添加Sc后弥散相转变为Al₃（Zr_x，Ti_y，Sc_1-x-y）相，弥散相的数量随Sc含量的增加而增加；由于弥散相数量的增加，Sc含量为0.06%时，合金的时效响应速率和硬度峰值均略有增加，合金的屈服强度提高了4%；Sc含量为0.12%时，晶界残留相增加，Cu在α（Al）中的浓度降低，θ'相密度明显降低，合金的时效响应速率、硬度峰值以及力学性能各项指标均大幅下降；ZL205A合金中添加0.06%的Sc，即可明显地抑制θ'相的长大。

利用光学金相显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、透射电镜（TEM）等分析手段研究铸态Mg-6Zn-xCe合金的微观组织，利用闪光法求得合金热导率随Ce含量的变化规律。结果表明：Mg-6Zn合金主要由α-Mg和Mg₇Zn₃相组成，添加稀土元素Ce后，合金中出现三元相Ce₅（Mg，Zn）₄₁，主要分布于晶界和枝晶间，三元相的产生对Mg₇Zn₃相有抑制作用；Ce元素的添加使合金共晶组织含量增多，且随Ce含量增加共晶组织分布的连续性增强；合金热导率随Ce含量的增加逐渐降低，原因可能是随着Ce含量升高，合金中共晶组织的体积分数增加，分布更加连续，对电子散射作用增强，延长电子传导路径，增大了热阻，使合金热导率降低。

采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱仪等表面分析技术以及电化学技术，以稀土镁合金Mg-3Y-1.5Nd为基体，研究小球藻对其腐蚀行为的影响。结果表明：含小球藻培养液和不含小球藻培养液的镁合金表面主要腐蚀产物均为Mg（OH）₂，Mg₃（PO4）₂以及Mg₂（OH）₃Cl；含小球藻培养液的镁合金表面腐蚀产物中镁元素的占比较未含小球藻要小（29.6%vs 39.8%）；腐蚀产物存在疏松的结构有利于腐蚀性离子侵入，促进镁合金的进一步腐蚀；小球藻的光合作用导致生物膜保护层下出现高浓度的溶解氧，使氧还原阴极电流变大，从而增大Mg-3Y-1.5Nd合金的腐蚀速率。综上所述，当小球藻存在时，Mg-3Y-1.5Nd合金受到的腐蚀更为严重。

为了探究AZ91镁合金的复合干摩擦行为，以未淬火45钢为摩擦副，在不同载荷下（100，200，300 N），开展AZ91及Y含量为1.0%（质量分数）合金的复合干摩擦实验。采用OM，XRD，SEM等观察合金的磨损形貌并分析磨损机理。结果表明：增加法向载荷，两试样复合磨损率线性增加但摩擦因数却逐渐减小；Al₂Y硬质颗粒可细化晶粒、弱化相界面开裂倾向以提高AZ91-Y合金耐磨性。100，300 N法向载荷下，AZ91-Y合金主要磨损机制分别为磨粒磨损和剥离磨损，与基体（AZ91）一致，其磨损率分别降低了21.7%和5.9%。

对TC17（α+β）/TC17（β）钛合金线性摩擦焊接头进行热处理实验，采用光学显微镜（OM），扫描电子显微镜（SEM）和显微硬度仪等检测手段，研究不同热处理温度对焊接接头微观组织及力学性能的影响。结果表明：焊态下，接头焊缝区发生再结晶，界面处为亚稳定β相组织，显微硬度低于母材，接头高周疲劳强度为345 MPa。TC17（α+β）侧热力影响区因焊接速率过快，残留了大量的初生α相。经过焊后热处理，亚稳定β相分解，焊缝析出弥散的（α+β）相。随着热处理温度的升高，细小的次生α相长大，部分发生球化。热处理后，因亚稳定β相分解，焊缝及热力影响区的显微硬度大幅度升高，接头疲劳强度平均提高65 MPa；随着热处理温度的升高，接头热力影响区的断裂韧度增加。

以耐高温聚合物先驱体陶瓷（PDC-SiBCN）为温敏介质材料，金属铂作为谐振腔材料，并在陶瓷表面开槽形成共面天线，制备出集开槽天线与谐振器一体的无线无源温度传感器，实现温度信息的无线无源传输。结果表明：传感器的谐振频率随测试温度的升高呈单调递减变化，PDC-SiBCN陶瓷的介电常数随温度的升高而单调增加，其中热解温度为1000℃的传感器测试温度达1100℃，具有优异的耐高温性和介温特性。同一测试温度下传感器的谐振频率随直径的增大而减小，也随热解温度的升高而降低。通过对传感器的谐振频率-温度拟合曲线进行一阶偏导得到灵敏度方程，传感器在1100℃的高温下有较高的灵敏度。传感器具有良好的循环稳定性能，在室温下实际无线传输距离达到42 mm，当测试温度为1100℃时传输距离可达8 mm，可应用于高温恶劣环境下航空发动机的温度监控。

以钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）/多壁碳纳米管（MWCNTs）复合材料为负极、活性炭（AC）/镍钴锰酸锂（Li（NiCoMn）O₂）复合材料为正极，组装成混合型电容器并研究其电化学性能。利用扫描电子显微镜（SEM），透射电子显微镜（TEM），X射线衍射仪（XRD），拉曼光谱仪（Raman），热重分析仪（TGA）对电极材料进行分析，通过恒流充放电（GCD）和交流阻抗谱（EIS）研究混合型电容器的电化学性能。结果表明：掺杂适量MWCNTs和镍钴锰酸锂可提高电容器的电化学性能。当MWCNTs质量分数为5%时，在电流密度为0.1 A/g下恒流充放电时比容量达161.5 mAh/g。在0.1~1 A/g时，最大功率密度和最大能量密度分别为993.2 W/kg和52.2 Wh/kg。5000周次恒流充放电循环后，容量保持率在92.2%左右，库仑效率仍有99.1%，展现出较高的能量密度和功率密度，并具有优异的循环性能。

以无水CaCl₂和（NH₄）₂HPO₄为原料，尿素为均相沉淀剂，十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂，利用水热法制备了羟基磷灰石（HA）纳米棒。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对产物的物相组成、微观形貌进行了表征。结果表明：通过改变反应温度和时间，可实现HA纳米形貌的可控微调。在120℃水热反应12 h可以制备出单晶密排六方结构HA纳米棒，其长约为0.5~1.0 μm，直径约为15~30 nm。并从晶体结构的角度详细研究了CTAB在合成纳米棒结构中所起的作用，并通过实验进行了验证。

利用电火花成型加工技术制备铜基微纳层次结构疏水表面，该微纳层次结构主要由微纳孔洞、熔珠、重熔区和热应力裂纹等微观结构组成，考察了不同脉宽参数对微纳层次结构疏水性的影响。结果表明：随着脉宽的增大，微纳层次结构中微纳孔洞数量增加，各种微观结构的层次分布程度增强，增大"气垫"效应区域，可存储更多的空气在其表面，提高了微纳层次结构的疏水性。固-液界面所占面积分数（f_sl）减小，水滴和表面孔洞中的"气垫"接触面积增大，使得微纳层次结构对水滴的物理吸附作用减弱。微纳层次结构接触角可增至（144.7±2.1）°，接触角滞后性范围为（8.46±3.3）°~（14.10±1.2）°。

采用炭吸附共沉淀法制备铁酸钐（SmFeO₃）纳米粉体。利用热重分析仪（TG-DTA）、X射线衍射仪（XRD）、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）和透射电镜（TEM）等分析方法对样品进行表征。以甲基橙（MO）为目标污染物，镝灯为可见光源，研究SmFeO₃纳米粉体的光催化性能。结果表明：炭吸附共沉淀法合成的SmFeO₃粉体粒径小，分布均匀，团聚较少；SmFeO₃的吸收波长发生红移，且SmFeO₃在紫外光、可见光区域的吸收强度增强。炭吸附共沉淀法制得的SmFeO₃粉体在60 min内降解率达到82%，是沉淀法所得SmFeO₃粉体降解率的2.6倍，光催化效果明显增强。

采用硅藻作为材料载体、选取硅烷偶联剂氨基丙基三甲氧基硅烷（APS）作为功能单体、As（Ⅴ）为模板离子、环氧氯丙烷（ECH）为交联剂，通过冷凝回流法制备了以天然矿物材料为载体的印迹复合材料。经扫描电镜、X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱及透射电镜的表征结果表明：功能单体APS经接枝作用成功搭接在了硅藻表面，与ECH交联后形成了稳定的印迹孔穴。硅藻的孔穴及周围有明显接枝物产生，且孔穴的内部规则性更加明显。选择性实验得到了不同二元体系下As（Ⅴ）印迹复合材料的选择性系数，并根据实验数据对As（Ⅴ）的选择能力与利用前景进行了总结和评价。