随着新能源汽车的快速发展和大规模储能的应用，锂离子电池面临资源短缺及价格波动等市场风险。相比之下，钠离子电池因其资源丰富等优势而迎来了全新的发展机遇，有望在大规模电化学储能和低速电动汽车领域与锂离子电池形成互补。然而，尽管钠离子电池研究热度呈爆发式增长，商业化步伐在国内外已经起步，具备了一定的市场和技术条件，但与成熟的锂离子电池体系相比，依旧存在诸多挑战。本文主要从商业化角度出发，简要概述了钠离子电池的发展历史与产业现状。基于现有的储钠电极材料体系，重点分析了当前钠离子电池关键的正/负极材料、成本及应用前景。最后，对未来的发展机遇与挑战进行了展望，旨在为钠离子电池产业的进一步发展提供参考。

锂离子电池已成为能源领域不可或缺的重要储能体系。开发具有高能量密度、长寿命、低成本的锂离子电池是当今电池科研领域的一项核心挑战。硅材料有着4200 mAh·g^-1的理论容量及低廉的成本，使其成为最有潜力的负极候选材料之一，然而硅在充放电循环中高达近300%的体积膨胀严重阻碍了其商业化进程。迄今为止，硅碳负极材料的制备技术已经历3次迭代。本综述介绍了CVD法在三代硅碳负极材料制备中的应用，并从材料结构设计、实验方法、反应过程机理、材料性能等方面展开讨论。最后，总结了三代硅碳负极材料制备技术的优势及劣势，并对未来高能量密度锂离子电池中硅碳负极的发展趋势进行了展望。

近年来钠离子电池已成为全世界的研究热点，并逐步走向产业化。然而它们在性能上仍存在不足，包括相变、结构退化和电压平台等问题。因此，研究开发性能更加优异的正极材料对钠离子电池的容量和能量密度起着至关重要的作用。本文详细介绍了主要的3类钠离子电池正极材料：过渡金属氧化物、聚阴离子以及普鲁士蓝，分别阐明了各类材料在不同领域的优势，以及目前仍存在的一些局限性，同时列举了一系列目前已经证实可以用来解决钠离子电池容量低、能量密度低等缺点的改进方法和手段。此外又通过调研各公司对钠离子电池正极材料的投资和布局，分析了目前3种体系的产业化路线和发展现状并对目前的总体研究进展和未来发展方向做出了总结和讨论。未来钠离子电池随着基础研发的逐渐完善，工业化程度逐步加深，有望逐步走进日常生活中。

为探究不同峰值温度的多次钎焊热循环对GH4169合金组织与性能的影响规律，以GH4169合金为研究对象，系统研究了钎焊热循环工艺对GH4169合金的析出相、晶粒尺寸、拉伸性能及持久性能的影响。结果表明：δ相的析出量随热循环温度的升高呈下降趋势，形态由针状转变为棒状后再转变为颗粒状；在970~1010 ℃范围内，晶粒尺寸变化不大，而当温度升高至1020 ℃以上时，晶粒显著长大。抗拉强度和硬度均随热循环温度的升高先增加后降低，并在1010 ℃时达到峰值，这主要得益于该温度下适量δ相溶解与γ″、γ′强化相的充分析出，而晶粒尺寸并未发生明显粗化；室温冲击韧性在不同的热循环范围具有不同的变化趋势，970~990 ℃范围内随温度升高而降低，这是由δ相的部分形态由针状转变为棒状所导致；990~1010 ℃范围内随着温度升高而增加，是由δ相溶解，无强化相析出带消失所导致，而继续增加热循环温度导致冲击韧性下降则是由于晶粒尺寸长大。持久寿命随热循环温度的升高先缩短后延长，在990~1000 ℃范围内达到最低点，这是由δ相的部分形态由针状转变为棒状，促进微孔形核，降低合金的抗蠕变能力所致。当温度进一步升高至1020 ℃以上时，γ″强化相大量析出并辅以晶粒显著长大，合金的蠕变性能得以显著改善，但针状δ相含量大幅度降低导致缺口敏感性增强。综合考虑力学性能与缺口敏感性，建议在1010 ℃左右进行钎焊热循环，可获得较为平衡的强度与持久性能；若服役环境对缺口敏感性要求较高，可选择970~980 ℃的热循环温度，以降低蠕变失效风险。

近年来，随着“碳达峰”和“碳中和”目标的提出，新能源电动汽车蓬勃发展，锂离子电池（LIBs）的需求量迅速攀升。然而，大规模LIBs的普及不可避免地导致退役电池数量的急剧增加，对废旧电池的高效回收和再利用成为亟待解决的重要课题。LIBs可分为三元锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池、钴酸锂锂离子电池和锰酸锂锂离子电池4大类，其中磷酸铁锂锂离子电池因其广泛应用而展现出较高的回收潜力。目前，废旧磷酸铁锂锂离子电池的回收工作主要集中在正极材料中有价元素的提取、材料高值化应用以及负极材料的回收与功能化开发。本文全面梳理了近年来磷酸铁锂锂离子电池材料回收利用的研究进展，重点介绍了火法冶金与湿法冶金的回收工艺，正极材料的再生及其在催化领域的创新应用，以及废旧负极石墨的再加工和石墨基功能材料的制备等技术方向。最后，结合当前技术水平，对磷酸铁锂锂离子电池材料回收利用进行了总结，并指出未来磷酸铁锂锂离子电池材料回收利用的发展方向需彰显优化分类和回收策略、创新回收技术、全面回收利用、深入研究回收机制和优化电极材料设计等，同时也提出未来回收技术的挑战在于电池组成复杂、电池形状不规则、电解液处理和回收率偏低等问题。

普鲁士蓝及其类似化合物（Prussian blue analogous， PBAs）因其固有的热力学稳定性、宽广的离子插层/脱嵌通道、丰富的电化学活性位点以及可调节的化学组成与元素比例，已经成为下一代钠离子电池正极材料的有力候选者。然而，这类材料的电化学性能常常受到晶体缺陷和高含量结晶水及间隙水的影响。本文论述了PBAs的结构，并从单电子和双电子的角度概括了其分类，探讨了当前这类材料面临的挑战，并从结晶度控制、缺陷控制、形貌调控、离子掺杂/取代、组分优化以及碳包覆/复合六个方面系统地综述了现有的典型改性策略，评述了这类材料从实验室研究向产业化应用过渡的现状。此外，本文还展望了PBAs在钠离子电池领域的发展前景，通过材料工程和表面科学的进步，PBAs有望从实验室阶段迈向工业化应用。

随着现代科技的迅猛发展，对能在极端环境下稳定工作的能源存储系统的需求日益增长，特别是在无人机、电动汽车、深海探测等前沿领域。锂离子电池因其高能量密度、长寿命、无记忆效应等特性，成为满足这些极端环境下能源需求的理想选择。但是，极端的温度、冲击、压力等恶劣条件对电池的性能和安全性提出了严峻挑战。本文综述了近年来关于锂离子电池在不同极端环境下的失效行为及失效机制，重点从电池内部材料结构的变化、锂离子传输以及电化学反应等方面出发，探讨了锂离子电池在各种极端条件下的内部材料失效机理。最后，文章总结了目前锂离子电池应对极端环境的主要改善措施。希望这些研究能够给未来设计更加耐用、高效的锂离子电池提供指导，促进锂离子电池在更广泛领域的发展。

当前电磁环境愈发复杂，电磁防护愈发重要，传统吸收剂的吸收机制单一，无法满足吸波材料“薄、轻、宽、强、广”的现实需求。需将多种类吸收剂进行结合，丰富电磁波损耗机制，并对吸收剂进行微结构设计，增强其阻抗匹配与损耗衰减性能，可促进入射电磁波的多重反射与散射。本文综述了国内外对吸收剂微结构设计及其性能调控的研究进展，分析了微结构设计对吸收剂的损耗机制、最佳反射损耗系数和有效吸收带宽的影响，最后对吸收剂的损耗机制探究、体系筛选与微结构设计的研究方法以及多功能性吸波材料的未来发展等方面进行了总结与展望。

随着先进航空发动机对于高推重比和高服役可靠性的追求，不断对涡轮叶片材料工艺选用提出更高的要求，采用以镍基单晶高温合金作为基体，叶身外表面涂覆热障涂层的涡轮叶片已成为先进航空发动机的典型特征。镍基单晶高温合金和热障涂层材料的研发、镍基单晶高温合金/热障涂层体系的考核评价是保障涡轮叶片工作安全性的关键，是当前航空发动机领域的研究热点之一。本文对涡轮叶片用镍基单晶高温合金、热障涂层材料的研究及应用情况进行了详细介绍，简要介绍了镍基单晶高温合金/热障涂层体系的考核评价及失效机理研究进展，并从单晶基体/金属底层界面匹配性、新型金属底层和陶瓷面层研发以及考核评价等方面阐述了涡轮叶片用镍基单晶高温合金/热障涂层体系的研究重点，以期为充分发挥镍基单晶高温合金/热障涂层体系使用潜力提供参考。

在储能需求越来越大的时代背景下，对电池的循环寿命、容量、工作稳定性、倍率等性能提出了更高的要求。锂离子电池因优良的电化学性能和广阔的发展前景而受到青睐，目前已广泛应用于移动设备、电动汽车等领域；然而寿命衰减、成本偏高等瓶颈因素制约了锂离子电池的进一步推广应用。本文综述了锂离子电池循环寿命衰减的主要因素，包括正极材料的损伤与产气，以及负极材料SEI膜修复和锂枝晶的形成导致的活性锂的消耗，总结了近年来科研工作者改善其性能的有效途径，包括负极材料的结构设计与SEI膜稳定性控制，以及正极材料离子掺杂和表面包覆；最后根据锂离子电池发展瓶颈问题，从多元素掺杂、均匀包覆新技术和稳定SEI膜控制3方面给出本领域未来发展趋势展望。

作为车辆制造、国防等轻量化关键材料，镁合金绝对强度低和室温成形性差等缺点限制了其在相关领域的进一步应用。目前，挤压和轧制是生产高性能镁合金板材的重要手段，而高强塑组织调控是高强韧、高成形性镁合金的关键技术。本文综述了高强韧轧制稀土镁（Mg-RE）合金微观组织及力学性能调控的最新研究进展，重点讨论了从多元合金化成分设计及轧制工艺手段创新等方面调控Mg-RE合金组织，进而改善其成形性和力学性能，并指出未来低成本高强韧镁合金板材的研发需要基于对工艺-组织-性能关系的深入探索，从多元合金化成分设计及短流程高效率轧制工艺角度，为轧制镁合金组织调控和高性能镁合金制备提供借鉴。

刚性陶瓷纤维隔热瓦基体辐射式热防护涂层是航天飞行器大面积使用的热防护系统，提高其辐射率、抗冲击、抗热震等可重复使用性能一直是研究重点。本文综述了多元化性能优化背景下刚性陶瓷纤维隔热瓦基体辐射式热防护涂层结构设计和材料改进的研究进展，分析了辐射式热防护涂层的结构设计途径和组成调整思路，涂层从单层致密结构发展到多层梯度结构以及多层鳞片结构，并总结了不同结构辐射式热防护涂层的优势和存在问题。最后指出多层梯度结构涂层由于综合了致密结构和多孔梯度结构的综合优势且具有可调节性仍是当前研究的主流，未来辐射式热防护涂层应进一步优化防/隔热一体化设计，并开展结构、组成对服役仿真环境下的性能影响研究。

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。

超材料因其独特的电磁吸波特性成为电磁吸波领域的研究热点，但常规吸波超材料结构和材料的确定性使其难以满足武器装备在复杂战场环境下的电磁隐身动态调控需求。通过引入可调谐单元，吸波超材料的电磁特性可通过外部激励源灵活动态调控，对提升武器装备的电磁隐身效能具有重要作用。本文阐明了基于等效电路理论的超材料电磁性能调控机理，详细梳理了基于活性材料、动态结构以及电路元件的可调吸波超材料研究现状，针对调控范围、响应速度等应用性能探讨了研究中存在的瓶颈问题，并从智能感知控制、自适应调节优化、网络化协同控制和能量自供应4个方面对未来发展方向进行了展望，为可调吸波超材料的进一步发展与应用提供有益参考。

水凝胶是一种由聚合物组成的具有三维网络结构的软材料，由于其具有良好的柔韧性、弹性、高吸水性、生物相容性以及与生物组织的相似性，已被广泛应用于环境工程和生物医学等领域。与传统水凝胶相比，导电水凝胶还具有优异的导电性，这使其在远程健康监测、人体运动检测、电子皮肤、人机界面和软机器人等新兴领域显示出巨大的潜力。因此，近年来人们致力于开发多种性能的导电水凝胶并探索其在各种领域中的应用。目前，根据传输介质的不同，导电水凝胶可以分为电子导电水凝胶和离子导电水凝胶。通常，导电水凝胶可以通过将导电材料掺入水凝胶基质中来制备。然而，随着对水凝胶研究的不断深入，人们对导电水凝胶的性能要求也不断提高，特别是水凝胶的抗溶胀特性。在液相环境中不必要的溶胀会导致水凝胶的力学性能、电导率降低，并且伴随着传感信号的失真。因此，迫切需要制备兼具良好导电性和抗溶胀性能的导电水凝胶。本综述首先对不同类型的导电水凝胶的制备方法进行了讨论。其次，讨论了几种构建抗溶胀导电水凝胶的策略，包括超分子水凝胶、双网络水凝胶等。最后，介绍了抗溶胀导电水凝胶的主要应用领域。

分别以硝酸铈铵（Ce（NH₄）₂（NO₃）₆）和四氯化锆（ZrCl₄）为金属盐，1，4-对苯二甲酸为有机配体（H₂BDC），合成Ce-UiO-66和Zr-UiO-66两种金属有机框架（MOFs）。通过粉末X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等技术表征MOFs的晶体结构和形貌。采用真空抽滤法将Ce-UiO-66和Zr-UiO-66负载于Celgard PP商用隔膜一侧，制备MOFs修饰的功能性隔膜，组装并测试锂硫电池的电化学性能。结果表明：Ce-UiO-66改性隔膜电池具有最优的电化学性能，在0.2 C倍率下，首圈放电容量为1047 mAh·g^-1，经200周次循环后，容量保持率为77.5%，库仑效率接近100%。在不同倍率循环下，Ce-UiO-66改性隔膜电池在0.1、0.2、0.5、1、2 C倍率下的放电容量分别达到1281、945、768.1、673.2、604.7 mAh·g^-1，当返回至0.1 C时，容量恢复至951.6 mAh·g^-1，容量保持率为74.3%。上述表明Ce-UiO-66中的氧化还原活性Ce₆-oxo团簇可有效催化多硫化锂的转化反应，改善氧化还原动力学性能；此外，Ce-UiO-66还存在较多缺陷和不饱和配位点，能够有效锚定多硫化锂（LiPSs），减缓多硫化物穿梭效应，进一步提升电池的电化学性能。

快速凝固Al₂O₃-ZrO₂基共晶陶瓷微观结构由超细、三维网状缠结的单晶Al₂O₃和ZrO₂组成，尤其在择优生长方向上表现出优异的高温力学性能，如强度、韧性和高温抗蠕变性等，使其成为高温氧化气氛下长期稳定服役的优选超高温结构陶瓷材料。本文综述了近些年Al₂O₃-ZrO₂基共晶陶瓷材料体系、先进制备工艺技术、微观组织特征及高温力学性能的主要研究进展。介绍了当前国内外已开展的Al₂O₃-ZrO₂基共晶陶瓷的材料体系及其分类；阐述了Al₂O₃-ZrO₂基共晶陶瓷快速凝固先进制备技术的基本原理、技术优势、局限性及其主要应用领域。重点对快速凝固Al₂O₃-ZrO₂基共晶陶瓷的典型微观结构和高温力学性能，如高温抗蠕变性和高温抗弯强度进行了系统阐述。相较于传统技术制备的共晶陶瓷，利用快速凝固技术制备的具有独特微观结构和优异力学性能的Al₂O₃-ZrO₂基共晶陶瓷，不仅提高了传统氧化物陶瓷材料的高温力学性能，尤其是在极端高温、高压及强氧化等恶劣环境下的应用，展现出前所未有的潜力和价值。

随着便携式电子设备和电动汽车的发展，传统锂离子电池能量密度接近理论极限，对于具有高能量密度的锂金属电池研究再度受到关注。然而，锂的高反应活性导致使用过量锂时安全风险增加且能量密度降低，无负极锂金属电池（anode-free lithium metal batteries，AF-LMBs）应运而生，其具有高能量密度和最低氧化还原电位，但循环寿命差，活性材料有限且界面反应复杂。提高AF-LMBs的循环稳定性是实现高能量密度储能系统应用的关键。本文综述了AF-LMBs的发展历程，并从锂枝晶、电解液稳定性、固体电解质界面（solid electrolyte interface，SEI）和集流体四方面深入分析了AF-LMBs目前面临的挑战，这些因素共同影响AF-LMBs的循环稳定性、安全性以及能量密度。最后指出未来研究方向应集中在电解液配方优化、人工SEI层设计以及集流体材料与结构改进，同时关注电池体积能量密度，以满足实际应用中对紧凑高效储能系统的需求，从而推动AF-LMBs的商业化进程。

通过解剖实际服役499 h的DZ125涡轮叶片，并结合人工神经网络模型对叶片不同部位进行服役温度和应力评估，确定涡轮叶片的正常和超温服役组织。以涡轮叶片用DZ125合金为研究对象，通过925 ℃/32~200 MPa/500 h和1075 ℃/10~60 MPa/100 h的变截面实验模拟叶片的正常和超温服役，并对两种服役组织进行1200 ℃固溶温度的亚固溶恢复热处理，观察亚固溶恢复热处理对两种服役组织的影响。结果表明：DZ125涡轮叶片损伤最严重部位为叶身中部的进气边，服役温度最高达到1075 ℃。DZ125合金在1075 ℃变截面条件下的显微组织退化情况比925 ℃变截面条件下的严重，经过亚固溶恢复热处理，925 ℃变截面条件模拟的正常服役组织退化，而1075 ℃变截面条件模拟的超温服役组织中有立方状二次γ′相析出，特定超温服役损伤态DZ125合金经过亚固溶恢复热处理后，在980 ℃/220 MPa条件下的蠕变寿命由16 h提升到25 h。亚固溶恢复热处理对正常服役组织是不利的，对超温服役组织有恢复效果。

高缠结网络作为一种新型的软材料设计策略，通过调控分子链拓扑缠结结构，有效解决了传统交联高分子材料在强度、韧性与抗疲劳性之间的矛盾。在分子设计方面，本工作系统综述了高缠结网络的构筑策略，包括高单体浓度聚合、高缠结链后期交联、双网络协同高缠结、大分子交联高缠结以及纳米复合高缠结等5种策略，分析了各策略的分子设计原理、结构特征和性能优势。在功能应用方面，重点阐述了高缠结材料在耐磨涂层、耐久器件、黏结剂和智能驱动器等领域的创新应用，展示了高缠结网络赋予材料的优异力学性能和独特功能特性。此外，本工作对高缠结软材料面临的挑战和未来发展方向进行了展望，指出多尺度模拟技术、仿生自适应设计和绿色制造工艺将是该领域的重要研究方向。本综述为高缠结网络功能软材料的设计和应用提供了系统的理论指导和技术参考。

在非均相催化剂表面构建丰富的活性位点和增强对污染物的选择性是基于过硫酸盐的高级氧化法去除污染物的关键。利用碳点（CDs）在铜基氧化物中构筑多价态金属有助于提高对过二硫酸盐（PS）的活化能力。本研究采用简单的煅烧法利用CDs对铜基氧化物中Cu元素的价态进行调控，合成了具有Cu⁰、Cu₂O和CuO多相结构的CDs/CuO _x 复合物。在以四环素（TC）为模型的污染物降解中，CDs/CuO _x 展现出优异的活化能力。在TC浓度为50 mg/L、PS浓度为0.5 mmol/L和催化剂浓度为0.06 g/L的反应条件下，在60 min内对TC的降解率达到99%，表观反应速率常数为0.066 min^-1，反应速率是CuO的6.6倍。Cu⁰作为持续的电子供体，不仅导致具有选择性的单线态氧（¹O₂）生成，更重要的是促进了Cu²⁺/Cu⁺循环反应，产生了羟基自由基（·OH），提高了活化效率。利用CDs调控在催化剂中实现多价态Cu活性位点的并存，提高了对PS的活化能力，为高效设计催化剂提供了新思路。

聚四氟乙烯（PTFE）作为一种特种工程塑料具有自润滑性优异、化学稳定性良好、使用温度范围广泛等诸多优点，但核心缺点是耐磨性差、易磨损，严重缩短其使用寿命。本文从PTFE分子结构特点出发，以转移膜理论为主线，深入分析了PTFE摩擦磨损机理及研究发展历程，综述了PTFE摩擦学改性方法，分析了表面改性、填充改性、共混改性及复合改性的常见方法，深入对比了这4类改性方法的内在机理，并总结了复合改性的发展趋势。最后，结合近年来的研究成果及在研究过程中存在的问题对PTFE摩擦学改性研究方向进行了展望，对转移膜的定量研究、多方式协同复合改性的工业化可行性、实际工况下的改性体系选择及应用等方面给出了建议。

以KMnO₄、MnSO₄·H₂O、（NH₄）₂S₂O₈和盐酸为原料，通过控制水热反应的温度和时间合成不同晶型的二氧化锰（MnO₂）。通过XRD、SEM、TEM技术对材料的结构和形貌进行表征。结果表明，所合成的MnO₂均为纳米颗粒，但不同晶型的MnO₂呈现出不同的微观形貌。对比其电化学性能发现：δ-MnO₂由于其独特的花球结构提供大量的反应位点，性能明显优于其他晶型的MnO₂，在2 A/g的电流密度下循环1400周次可以达到623.48 mAh/g的比容量。采用循环伏安法、电化学阻抗和恒电流间歇滴定技术探究MnO₂电极的动力学特性，δ-MnO₂拥有更高的Li⁺扩散速率。

本文重点分析了从傅里叶导热到非傅里叶导热的理论革新及其在极端传热领域的关键应用。首先梳理了傅里叶导热定律的经典理论框架及其在常规传热场景中的适用性，揭示其在超快速、超短程、超低温等工况下分析能量传递的局限性；然后深入探讨非傅里叶导热理论，介绍了Cattaneo-Vernotte方程、双相滞后（DPL）模型，通过引入热流密度弛豫时间与温度梯度弛豫时间的双相滞后效应，突破了传统傅里叶导热模型的理论边界。傅里叶传热控制方程应采用傅里叶型边界条件，而非傅里叶传热控制方程应采用非傅里叶型边界条件。针对超常热加工过程的导热模型，文中首次给出了3类非傅里叶边界条件的数学表达式。通过将傅里叶导热模型与非傅里叶导热模型的数值模拟结果与实验测试结果进行对比，发现非傅里叶模型在预测超快速激光焊接、超短程微纳连接等的温度场瞬态响应、热影响区（HAZ）尺寸及工艺参数优化方面具有显著优势，验证了非傅里叶模型对极端传热条件的精准预测能力，为揭示高端装备、极端工况的传热机理提供重要理论支撑。

钠离子电池由于钠元素储量丰富、成本低廉以及与锂离子电池相似的工作原理而备受瞩目，在规模化储能领域展现出巨大的应用潜力。开发具有快速充放电能力的钠离子电池，可有力支撑规模储能的调频应用。电解液作为钠离子电池的关键组分在电极/电解液界面反应中扮演着重要角色，成为决定钠离子电池快充特性的关键因素。本文首先分析了钠离子电池中快充型电解液所面临的机遇和挑战。其次，从电解液的传输特性和电化学稳定性两方面着手，探讨了钠离子电池快充性能和电解液性质之间的密切关系。最后，基于不同溶剂体系，总结了快充型电解液的发展现状，提出一般性的设计策略。通过本文的综合分析，将为快速充放电能力的钠离子电池的研发提供有益的指导和启示。

热轧淬火态中锰实验钢的初始显微组织通常由板条马氏体基体和极少量粒状奥氏体构成，存在明显的Mn偏析带。采用两步（750 ℃×1 h+700 ℃×1 h）临界退火工艺，在不显著改变残余奥氏体含量的前提下，通过分阶段控制富锰区和贫锰区的奥氏体逆转变程度，有效地促进残余奥氏体晶粒细化及机械稳定性的梯度分布。结果表明：在单轴拉伸过程中诱导了更充分和持续的应变诱发马氏体相变。通过相变/孪晶诱发塑性效应协同增韧，最终获得优异强度和韧性匹配，断后伸长率和强塑积达到85.3%和73.4 GPa·%。

钛/铝异种焊接结构兼具钛合金的高强度、耐腐蚀性以及铝合金的轻质、易成型特性，为产品设计和制造提供了更广阔的选择空间。同时，该结构有助于降低构件质量和成本，实现轻量化与结构-功能一体化。搅拌摩擦焊作为一种固相焊接方法，是最适合于钛/铝异种连接的方法之一。然而，在钛/铝常规搅拌摩擦焊接过程中，仍存在搅拌针磨损严重、焊缝厚度方向性能不均匀、焊缝根部易出现未焊合缺陷、金属间化合物难以精准调控等问题。本文综述了国内外研究者针对上述问题提出的改进措施，探索了多种新型工艺，以期改善钛/铝常规搅拌摩擦焊的不足，实现高质量连接。分析对比了不同改型工艺的特点与适用性，主要包括界面添加中间层、施加辅助外场、改变接头形式以及采用静轴肩搅拌摩擦焊4种方法，探讨其在提升焊接质量和优化界面性能方面的作用与机制，并对钛/铝异种搅拌摩擦焊的未来发展方向进行了系统总结。最后指出，未来的研究应进一步优化焊接改型新工艺，同时提高工艺的稳定性和工业应用的可行性，以推动钛/铝异种焊接结构的工程化应用。

磷酸铁钠（NaFePO₄，NFP）正极材料具有稳定的三维结构和较高的理论比容量（154 mAh·g^-1）等优势，被认为是有潜力的钠离子电池关键材料之一。NFP分为橄榄石型和磷铁钠矿型两种晶体结构，橄榄石型NFP正极材料具有较高的放电比容量和良好的循环性能，但由于结构上的热力学不稳定，较难通过常规方法合成；磷铁钠矿型NFP虽然具有稳定的晶体结构，却因缺乏良好的钠离子扩散通道，呈现出明显的电化学惰性特征。本文基于对NFP正极材料两种晶体结构特征的分析和总结，综述了NFP材料合成方法（固相法、水热法、置换法和静电纺丝法等）和改性措施（晶体结构调控和材料表面改性等）的研究进展，指出了不同合成方法的优缺点；最后，针对目前面临的挑战和潜在的解决方案进行总结和展望，以期推动NFP材料在钠离子电池中的实用化进程。

锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命等优势在二次电池市场占据绝对领先地位。然而，电池热失控频繁引起火灾事故，因此电池安全研究具有重要性和紧迫性。隔膜作为锂离子电池的关键组件之一，对电池的安全运行起到至关重要的作用。开发具有高力学强度、低热收缩率和良好自熄性等优异性能的耐高温隔膜能够显著提升电池在高温环境下的安全性。本文系统性地综述了锂离子电池用耐高温隔膜的研究新进展，包括对商用聚烯烃隔膜的改性研究以及对三种常见耐高温隔膜材料（聚丙烯腈、聚偏氟乙烯和芳纶纤维）的结构与性能研究，并对隔膜的特性参数如厚度、孔隙率、离子电导率、热收缩率等进行了归纳总结。最后，对耐高温隔膜研究领域未来的发展方向与机遇进行了展望。

针对316L不锈钢/Q370qE碳钢在热轧复合过程存在各层组织不协调、界面结构不易控制的问题，研究终轧温度对不锈钢复合板组织和性能的影响规律。通过金相显微镜、SEM、TEM和EDS分析复合板的显微组织，采用拉剪、拉伸实验测试力学性能。结果表明：终轧温度越高，复合板界面区的脱碳层和渗碳层厚度越大，而Cr、Ni元素扩散距离先增加后减少。840 ℃终轧时，碳钢层由先共析铁素体、贝氏体和索氏体组成，不锈钢层由部分再结晶的奥氏体组成，脱碳层厚度40 μm，渗碳层厚度35 μm。随着终轧温度的升高，复合板界面的拉剪强度先增加后降低，而屈服强度和抗拉强度均增加，在高温时增速减缓。复合板的拉剪断裂位置位于碳钢的脱碳层，拉伸断口产生分层现象。因此，840 ℃终轧复合板的综合力学性能最佳，界面拉剪强度、屈服强度和抗拉强度分别为339、497 MPa和594 MPa，断后伸长率为18.6%。

在室温下，工业纯钛TA2的主要塑性变形方式包括位错滑移、孪生及界面作用。本工作结合辊弯成形实验过程中的力学分析，通过电子背散射衍射和光学显微镜分析了辊弯成形由0°至30°弯曲截面内外侧的微观变形机制。结果显示：辊弯成形0°至10°过程中，内外侧主要塑性变形方式均为〈a+c〉锥面滑移，而〈a〉基底滑移为协调变形方式，位错密度随变形量增加而增大，位错亚晶界含量升高；10°成形至20°过程中，内侧塑性变形机理逐渐转变为以｛1012｝拉伸孪晶为主的孪生变形，同时，由于弯角区外侧在〈c〉轴方向受压，但｛1122｝压缩孪晶的临界分切应力较高，主要变形机制仍为位错滑移，以｛1122｝压缩孪晶为主的孪生变形成为协调变形方式，内外侧可移动位错密度接近饱和，位错亚晶界含量大幅度增加；继续成形至30°时，内侧孪晶密度大幅增加，而外侧孪晶密度缓慢增长，位错之间相互作用加剧，可移动位错密度下降，位错亚晶界含量降低，位错滑移阻力减小，但变形机制未发生改变。这些发现为理解TA2在辊弯成形过程中的塑性变形行为提供了重要的依据。

聚酰亚胺气凝胶（PIA）具有优异的热稳定性、出色的力学性能以及良好的介电性能等，被广泛应用于航空航天、电子通讯以及吸附清洁等诸多领域。然而，PIA较高的收缩率和相对较差的疏水性，严重影响了其实际应用。为提升PIA的抗收缩性能以及疏水性能，本研究从聚酰亚胺分子结构设计入手，结合填料复合工艺，获得了低收缩率、高疏水、可油水分离的聚酰亚胺复合气凝胶（ACF/PIA）。ACF/PIA-10有着良好的尺寸稳定性（收缩率为12.7%）、力学性能（压缩强度为2.36 MPa）、防潮性能（接触角为111°）以及优异的热稳定性（热失重温度为519 ℃）。活性碳纤维的加入，在提高材料力学性能的同时优化了其孔隙结构。复合气凝胶对油类表现出较高的吸附能力，使其在吸附清洁领域具有可观的应用前景。

针对黄芩苷水溶性差、生物利用度低的问题，本研究以环糊精包合技术结合魔芋葡甘聚糖（KGM）基水凝胶，开发了一种兼具抗菌和自修复功能的药物载体。通过饱和溶液搅拌-冷冻干燥法成功制备黄芩苷/羟丙基-β-环糊精包合物，FTIR和XRD分析表明黄芩苷成功嵌入环糊精空腔。将包合物负载于KGM/四硼酸钠动态交联水凝胶中，所得水凝胶表现出优异的溶胀性能，溶胀率高达630.23%。力学测试显示水凝胶具有显著的自修复能力，修复后拉伸强度保持率达97.80%。体外释放实验表明，该体系符合一级动力学模型，48 h黄芩苷累计释放率达到84.33%。抗菌实验证实其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率分别达到99.12%、98.07%和98.82%，DPPH自由基清除率高达93.54%。该研究为开发新型抗菌材料和药物载体提供了有效策略，解决了黄芩苷溶解性低和稳定性差的难题。

石墨为辅助C源，以HMDSO-H₂为原料体系，采用化学气相沉积（CVD）法在单晶Si（100）基体表面一体化制备C-SiC复合涂层，使用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、纳米压痕及划痕测试对复合涂层的表面形貌、相组成、力学性能和抗热震性能进行分析。结果表明：借助辅助C源可一体化沉积C缓冲层与SiC涂层，所制备的C-SiC复合涂层厚度为50 μm（其中C缓冲层厚度为10 μm），涂层致密，且与单晶Si基体结合良好，具有优异的抗热震性能，经过20次20~1200 ℃的循环热震后，复合涂层表面出现裂纹，但未发生翘曲或剥落现象。此外，纳米压痕显示复合涂层的硬度和弹性模量分别为23.25 GPa和272.3 GPa，划痕法测得该涂层与基体的结合力为29 N。

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。

近年来，随着航空航天技术的飞快发展，对发动机热效率和轻质化的要求越来越高，导致涡轮叶片的壁厚不断减小。然而，壁厚减小导致叶片用合金材料性能下降，即薄壁效应。因此，薄壁效应的研究对涡轮发动机安全稳定运行具有重要意义。但是，薄壁效应产生的原因和规律十分复杂。基于此，本文综述了实验条件、材料的表面状态、涂层、多晶、单晶及合金的各向异性等方面对叶片用合金材料薄壁效应的影响规律，并根据薄壁效应的机理和模型，归纳了3种典型情况：氧化损伤模型、氧化-蠕变损伤模型和基于裂纹扩展的分析。由于氧化作用和硬脆相的存在，工件在服役过程中不可避免地产生裂纹，基于裂纹扩展分析表明裂纹扩展与薄壁效应有着明显的相关性，这为未来薄壁效应的研究提供了新思路。

多温度梯度的互连焊料组合是实现芯片高密度集成的关键，低温焊料合金是实现低温工艺的前提和电子产品高可靠性的保障。本文综述了Sn-58Bi低温焊料、In基（In-Sn、In-Pb、In-Ag、In-Bi）低温焊料以及其他低温焊料（多元合金、高熵合金、Ga基合金）的研究进展，指出含Bi的Sn-Bi焊料无法回避Bi的偏析和脆断，最优选择是焊接过程中利用混合焊料中其他焊料成分或者外加颗粒与Bi反应形成含Bi化合物消耗掉Bi，不丧失Sn-Bi焊料的焊接性的同时与现有的回流工艺相匹配；In基二元或多元低温焊料以及SnBiInX高熵合金，焊接后脆性Bi相和低熔点Bi-In、Sn-In化合物形成不可避免，应摒弃Bi的使用并控制Sn的含量，如采用低熔点Ga或In与高熔点Cu混合形成非冶金结合的混合或复合焊料，低温瞬态液相键合实现低熔点成分熔化温度附近的低温互连，低熔点相消耗殆尽和高熔点化合物的形成是保证焊点高强度和高温服役的前提。

通过扫描电子显微镜、差示扫描量热法、X射线衍射仪和透射电子显微镜研究Al8.79Zn2.16Mg2.11Cu0.12Zr合金铸锭在单级低温均匀化热处理过程和三级均匀化热处理过程中的微观组织演变。结果表明：铸态Al8.79Zn2.16Mg2.11Cu0.12Zr合金的微观结构与传统的商用Al-Zn-Mg-Cu合金一样，均由η′（Mg（Zn，Cu，Al）₂）、η（MgZn₂）和富Fe（Al₇Cu₂Fe）相等组成，未发现θ（Al₂Cu）、T（Al₂Mg₃Zn₃）和S（Al₂CuMg）相存在。在低温380 ℃/2、8、16、24 h均匀化热处理过程中，第二相回溶效果不佳，延长均匀化热处理时间回溶效果未有明显改善，大量第二相仍然呈现原始的网状结构。然而提高均匀化热处理温度到475 ℃（430 ℃/12 h+470 ℃/4 h+475 ℃/15 h）后回溶效果得到极大改善，除了少量的富Fe（Al₇Cu₂Fe）相难于回溶之外，其他相几乎完全回溶，整个单级低温均匀化和三级高温均匀化热处理过程中均未检测到η′相向S相转化，但是在475 ℃的三级均匀化热处理过程中检测到淬火裂纹的出现，严重恶化合金中裂纹附近组织的力学性能。

3D微电子封装对Cu核球尺寸及精度提出非常严格的要求，为获得满足要求的Cu核球，必须确保液滴喷射过程中的稳定性，并根据需要精确控制液滴的大小。本研究采用脉冲微孔喷射法制备单分散Cu粒子，通过哈根泊肃叶定律确定影响粒径的关键参数，细致探讨关键参数与Cu液滴喷射的稳定性与尺寸之间的关系。温度和差压的影响决定液滴能否喷射，而脉冲波形和杆距主要是对微粒大小的控制，正交实验表明：粒径是由多个参数协同影响，其中脉冲波形的电压影响最为显著，粒径大小随电压的增加而增大；调整杆距可调控喷射过程稳定性。通过喷射窗口和正交实验，选择适当关键参数制备目标粒径为100 μm和200 μm的Cu粒子，获得的实际粒径为96.27 μm和200.69 μm，标准偏差分别约为2.67 μm和2.64 μm，球形度均大于0.95，所制备Cu微粒的粒径均一，球形度高，满足Cu核球的要求。

MXene作为一类新型二维（2D）材料，因其卓越的电导率、高效的光热转换能力和丰富的终端基团而受到广泛的研究关注。然而，MXene的易氧化特性和较弱的力学性能在一定程度上限制其在多个应用领域的广泛使用。MXene基形状记忆复合材料不仅具有增强MXene的抗氧化和力学性能，还能赋予材料宏观3D结构的智能响应特性。这些特性为MXene在信息传递、能量转换、电磁屏蔽和火灾安全防护等领域开辟新的应用途径。本文旨在全面回顾MXene基形状记忆复合材料的研究进展，深入分析其制备方法、形状记忆机制及应用潜力，为MXene基形状记忆复合材料的进一步研发和应用提供有价值的参考。同时，对MXene基形状记忆复合材料在高效制备、性能优化、多功能开发等未来走向及潜在稳定性提升与商业化挑战进行分析，有助于推动该领域的技术进步和创新。