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。

钛合金因其高比强度、优异韧性、耐腐蚀，广泛地应用于航空航天、兵器、海洋工程和医疗领域。然而，其较高的生产成本严重制约了其推广。本文综述了低成本钛合金的研究现状与未来发展趋势，重点分析传统设计方案与新兴技术路径。在传统方案中，通过使用廉价元素（如Fe、Cr、O、N）替代高成本元素（如Mo、V），并优化熔炼方式及加工路径，显著降低了合金成本。在新兴技术方面，高通量扩散技术、机器学习以及相变诱发高塑性机制/孪生诱发高塑性机制等为快速开发高性能、可短流程制备的低成本钛合金提供了重要理论基础；同时，近净成形技术凭借高材料利用率和短流程，成为成本控制的关键手段。未来，通过引入相变诱发高塑性机制/孪生诱发高塑性机制设计钛合金、辅以先进设计制备技术，并优化间隙元素（如O、N）的添加策略，有望显著降低钛合金的生产成本，推动其在汽车轻量化、军用装甲等领域的规模化应用，促进钛合金在多领域的广泛普及。

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。

吸波材料作为雷达隐身技术的重要组成部分，能够通过吸收雷达波的方式缩减被探测目标的雷达散射截面，从而降低目标被探测发现的概率，目前已被广泛应用于各类飞行器、舰船及装甲车辆等装备的隐身设计中，能够有效提升装备的战场生存能力和作战能效，是国防领域的战略性关键材料。因此，开发高性能吸波材料是前沿材料领域的研究热点和国防安全的重大需求。本文首先对吸波材料的定义、分类及吸波原理进行了详细的论述，并结合不同种类吸波材料的实际应用背景，系统归纳总结了各类吸波材料的研究现状与最新进展，分析了各类吸波材料所具备的优势与不足之处。最后围绕吸波材料研究领域现存的关键性问题，指出深入解析损耗机理、聚焦特异电磁响应新材料以及强化工程化设计等方面是吸波材料未来研究的重点方向。

为提升GH5188钴基高温合金的高温性能，采用激光熔化沉积制备体积分数为10%的TiC颗粒增强GH5188复合材料（10%TiC/GH5188），研究其微观组织和拉伸性能，并分析其界面形成机理及高温性能下降原因。结果表明：10%TiC/GH5188复合材料主要由TiC、（W，Ti）C_{1 -x} 和γ奥氏体相组成，其中，TiC颗粒与基体间形成亚微米厚（W，Ti）C_{1- x} 界面层，该界面层的形成源于激光熔化沉积过程中TiC的部分溶解以及W元素的扩散与取代。室温下，10%TiC/GH5188复合材料抗拉强度为1198.9 MPa，较基体合金（964.3 MPa）提高了24.3%，但在1000 ℃时，复合材料抗拉强度为128.7 MPa，低于基体合金的162.5 MPa，降幅达20.8%。高温强度的下降主要是由于（W，Ti）C_{1- x} 界面层消耗基体中的W元素，导致其质量分数下降，削弱对基体的固溶强化与位错钉扎作用。

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。

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。

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。

难熔高熵合金凭借其卓越的高温性能，在航空航天等极端环境应用中展现出巨大潜力。然而，多元体系的复杂性使传统设计方法面临效率瓶颈，而新兴的增材制造技术虽然突破了传统成形限制，但其特有的非平衡凝固行为和复杂的工艺参数空间又带来了新的调控挑战。基于此，机器学习技术通过数据驱动的研究范式，为揭示成分-结构-性能之间的复杂关联提供了全新解决方案。本文系统综述了机器学习在难熔高熵合金研究中的最新进展，特别聚焦于增材制造工艺场景下的关键问题：一方面探讨了机器学习在相结构预测、强度与塑性优化、硬度设计等方面的应用成效；另一方面深入分析了机器学习在增材制造工艺参数优化、成形缺陷控制、微观组织调控等具体环节的实施策略。尽管当前研究已取得显著进展，该领域仍面临增材制造专用数据匮乏、工艺-性能关联模型泛化能力不足、物理机制嵌入不充分等挑战。因此，建立增材制造导向的标准数据库、发展融合物理约束的机器学习模型并构建工艺-组织-性能一体化优化框架，是推动难熔高熵合金在增材制造领域实现从“可制备”向“可设计”跨越的关键方向。

本工作研究了1~10 mm壁厚的K439B镍基高温合金铸件的微观组织和力学性能。结果表明，薄壁铸件中熔体补缩能力差，1 mm和3 mm薄壁铸件中存在较多的疏松孔隙，壁厚10 mm铸件孔隙率最低。同时，随着熔体凝固速率的变化，铸件的二次枝晶臂间距、晶粒尺寸和γ′相尺寸都随着厚度的增加而增加。室温下拉伸实验结果表明，薄壁铸件的力学性能受微观组织演变影响显著。1 mm薄壁铸件由于细晶强化与析出相剪切机制协同作用，在室温拉伸实验中具有最优的抗拉强度（1037 MPa）与断后伸长率（5.6%）；3 mm壁厚铸件孔隙最大，导致应力集中严重，因此其抗拉强度与断后伸长率最低，分别为890 MPa和4.1%；尽管晶粒与γ′相粗化使10 mm壁厚铸件的晶界强化效果降低，但低的孔隙率与小的位错局部化程度提高了裂纹扩展阻力，从而使其断后伸长率未出现明显劣化。

Ti₂AlNb合金作为650~750 ℃温度区间长期使用的典型钛铝系合金，在航空发动机典型构件中具有良好的应用潜力，但其在高温氧化、熔盐腐蚀及水蒸气环境中易发生氧化膜失稳、界面脆化与力学性能退化，这成为制约合金工程实际应用的重要问题之一。该合金主要由O、B2与α₂相构成，因此合金内部引入了高密度晶界和相界，同时伴随着显著的成分分配差异与电化学不均匀性，使其在复杂工况条件下表现出显著的界面敏感性和非均匀环境响应特征。本文围绕这一多相组织结构对高温氧化与腐蚀行为的重要影响，系统综述Ti₂AlNb合金的相关研究进展。重点阐释以TiO₂、Al₂O₃及Nb相关氧化物为特征的复杂氧化膜形成与演化规律，揭示Nb元素在调控氧扩散行为与氧化物类型方面所呈现的双重作用，探讨多相选择性氧化及由此引发的界面应力集中对氧化膜长期稳定性的影响机制。结合复杂工况环境特征，梳理Ti₂AlNb合金在含Cl^－、SO {}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}熔盐及水蒸气气氛中的腐蚀与氧化耦合行为，阐明B2相与O相之间的电化学差异所导致的局部腐蚀敏感性，Cl^－和SO {}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}等腐蚀性离子对氧化膜连续性与致密性的破坏作用，以及水蒸气中氢渗入诱导的沿晶脆化对应用可靠性的关键影响。在此基础上，介绍围绕其多相组织特征与Nb活性扩散行为而发展的多种表面防护技术，包括渗铝改性构建以α-Al₂O₃为主体的选择性氧化膜、硅化与硅-稀土复合涂层形成SiO₂阻隔层、MCrAlY类金属涂层及其扩散阻挡设计，分析涂层/基体界面在复杂元素互扩散条件下的稳定性问题。面向工程应用需求，进一步指出Ti₂AlNb合金在多界面耦合氧化与腐蚀机理认知、长时环境稳定性评价方法、涂层体系集成化设计及服役寿命预测等方面仍面临的关键挑战，并展望未来在多相界面调控与防护体系协同设计方向上的研究重点。

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。

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。

采用熔铸法制备Al-6Si-0.75Mg-0.2Sc-0.15Zr-0.12Sb合金，研究固溶、时效热处理温度与时间对合金显微组织和室温力学性能的影响规律，分析固溶、时效热处理态下Si相及沉淀相析出形貌、尺寸及分布。结果表明：铸态组织由α-Al、共晶Si相、Mg₂Si相、Al₃Sc相和Al₃（Sc，Zr）相组成，随固溶温度与保温时间增加，Si相形貌由板片状、纤维状演变为蠕虫状、近球状，保温过长时偏聚、粗化转为短棒状，材料室温强度极限与伸长率随固溶温度提高先上升后下降。170 ℃单级时效下材料强度、硬度随保温时间延长先上升后下降并趋于稳定，β″相与α-Al界面由共格演变为半共格、非共格，材料断裂机制由铸态沿晶断裂转变为典型韧窝断裂。110 ℃预时效形成弥散分布G.P.区，促进β″和Al₃（Sc，Zr）沉淀相大量析出并显著球化Si相形貌，细化Si相尺寸，β″相长度与析出数量分别为（29±1.8） nm和3.52×10³ μm^-2，110 ℃/2 h+170 ℃/6 h双级时效热处理后材料抗拉强度、屈服强度与伸长率可达363、301 MPa与7.9%。

取向硅钢是特高压变压器与高效节能配电变压器的核心软磁材料，其优异的磁性能（高磁感、低铁损）主要源于最终组织中锋锐的Goss织构。然而，Goss晶粒在退火过程中的异常长大机制极为复杂，至今尚未完全阐明，成为制约其磁性能进一步提升的关键瓶颈。本文梳理了Goss晶粒从热轧至高温退火全流程中的形核与长大行为，综述了关键工艺的优化策略；总结归纳了异常长大的Goss晶粒的典型特征，如晶粒尺寸、取向偏差、内部岛晶，重点分析了这些特征对磁性能的影响机理及相应调控方法。同时，系统总结了目前关于Goss异常长大机理的各类理论模型，分析了其原理、适用性及局限性。最后，提出了Goss异常长大机理研究的未来重点方向，以期为推动高性能取向硅钢的研发提供参考。

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。

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。

随着CO₂排放量的增加，大气中CO₂浓度不断升高，对环境的危害日益加剧。减少CO₂的排放，降低大气中CO₂浓度是当前研究热点。CO₂是一种温室气体，也是一种丰富廉价的碳资源，将CO₂绿色高效地转化为高附加值的碳，实现CO₂资源化利用，既可解决环境问题又能带来经济效益。CO₂具有良好的化学稳定性，要将CO₂分解需要大量能量，因此，利用CO₂制备高附加值的碳极具挑战。然而，含氧氯化物熔盐和熔融碳酸盐能够有效吸收CO₂形成碳酸根离子，通过电化学还原碳酸根离子可以获得碳产物。本文对熔盐捕集CO₂和电化学还原CO₂进行了分析和总结，阐述了熔盐电解质体系、电极材料和电解温度对电化学还原CO₂的影响，对熔盐体系电解CO₂制备碳纳米管、碳纳米球、石墨烯等高附加值碳进行了总结和展望。

基于扫描电镜原位疲劳测试技术，开展激光选区熔化（selective laser melting，SLM） TC4合金的小裂纹行为研究，通过聚焦离子束技术模拟增材制造过程中的初始缺陷，观察循环载荷下由缺陷诱发的合金小裂纹萌生与扩展行为。结果表明：循环载荷下，小裂纹极易在表面缺陷处萌生，裂纹萌生寿命较短，SLM TC4合金的疲劳寿命主要消耗在小裂纹扩展阶段。受微观结构影响，裂纹更容易沿着α/β界面扩展，由于α板条取样随机，小裂纹在扩展初期路径发生多次偏折，在晶粒内存在沿α片层与穿过α片层扩展的混合模式，裂纹扩展速率分散性大；当裂纹进入稳定扩展阶段后，裂纹尖端塑性滑移显著，微观结构的影响减弱，扩展路径趋于平直。与长裂纹扩展数据的对比分析表明，SLM TC4合金具有显著的“小裂纹效应”。

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。

目前商业化锂离子电池常用的有机液态电解质存在易燃、易泄露等安全隐患，而基于聚合物固态电解质的固态锂离子电池因具有高安全性和高能量密度而备受关注。本文阐述了聚合物固态电解质的基本结构和离子传导机制，重点介绍了聚合物链段迁移、表面扩散和离子跳跃三种模式。在制备方法方面，详细分析了非原位固化和原位聚合固化两种制备方法的原理、具体过程和优缺点，其中非原位固化方法工艺成熟，但存在界面接触性较差、厚度较大等问题，而原位固化法则能实现优异的界面接触，并能兼容现在的电池制备工艺。针对聚合物电解质室温离子电导率低、电化学稳定性较差等问题，本文总结了常见的几种改性策略，如采用聚合物分子结构设计、塑化剂添加、聚合物分子共混、纳米颗粒填充和多层结构设计等方法，以降低聚合物结晶度、构建快速离子通道、锚定阴离子并优化电解质与电极的界面。最后，指明聚合物固态电解质在规模化制备与固态电池应用方面的现状和发展趋势，为未来研究提供参考。

钛合金凭借其高强度、低密度、优异的抗蠕变性能及耐腐蚀性，成为航空发动机核心承力部件的首选材料，其可靠连接直接决定着发动机的服役安全性及寿命。线性摩擦焊（linear friction welding，LFW）作为一种适配航空发动机精密制造需求的高效固态连接技术，具有近净成形、焊接缺陷少、接头性能优异等显著优势，能够实现钛合金构件的高质量连接，在航空发动机整体叶盘等复杂部件的制造与修复中有着不可替代的作用。本文聚焦航空发动机构件LFW技术的研究与应用需求，从工艺实验、物理模拟、有限元数值模拟及焊后热处理4个核心方向，综述了钛合金LFW的研究成果，对各方向的研究现状及存在问题进行了系统总结，并展望了未来研究需从长期服役性能评价、多尺度数值模拟、LFW工艺改型优化等多个角度展开，以推动钛合金LFW技术在工业领域的更广阔应用。

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。

利用电子背散射衍射技术研究了Inconel 617合金热轧棒在冷拉和固溶处理过程中的晶界组织变化。结果表明：热轧棒组织中含有大量的CSL晶界，主要以Σ3晶界为主。经过冷拉变形后CSL晶界含量降低，小角度晶界含量急剧增加。1120 ℃固溶处理后，小角度晶界基本被大角度晶界和CSL晶界取代。随着固溶温度的升高，Σ3晶界含量增加，Σ9和Σ27晶界含量降低。在一定晶粒尺寸范围内，Σ3晶界含量随晶粒尺寸的增大而增加。固溶处理过程中出现了“团簇”状和“孤岛”状退火孪晶界，且相邻晶粒之间具有Σ3 ⁿ 的位向关系。

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。

熔融沉积成型（fused filament fabrication，FFF）技术具备设计灵活度高、无需模具且能快速构建复杂结构的显著优势，是连续碳纤维增强热塑性聚合物（continuous carbon fiber reinforced thermoplastic polymer，CCFRTP）3D打印的关键方法。但在实际3D打印过程中，由于FFF工艺本身的限制，如打印温度、层间结合、纤维浸润不充分等，常导致CCFRTP构件出现界面结合弱、孔隙率高等问题，严重影响其力学性能。为此，本文围绕3D打印工艺特点，重点评述了近年来在树脂改性、纤维改性及其协同优化等方面的最新研究进展，特别是多种协同改性策略在提升界面性能方面的作用机制。在此基础上，探讨FFF最新研究进展及不同打印工艺参数对力学性能的影响及优化方式，并对其发展方向与应用前景进行了展望。

MgH₂由于具有较高的理论储氢容量、更好的安全性以及可逆性，成为目前研究最多的一类储氢材料。然而高热力学稳定性和较差的动力学性能限制了其应用。掺杂催化剂可以有效降低吸/脱氢反应能垒，从而加快Mg-H体系的吸/脱氢反应速率，是改善MgH₂储氢性能的有效且简便的方法。过渡金属及其氧化物由于具有优良的催化性能受到了广泛研究。本文介绍了不同类型的过渡金属及其氧化物催化剂，简述了其对MgH₂吸脱氢性能的提升效果以及催化原理。最后得出：掺杂多元合金、多元金属氧化物或者金属与金属氧化物的组合，从而利用不同金属间的协同效应是提高催化性能的重要方法。然而，目前一些过渡金属及其氧化物的催化原理尚不清楚，加深对催化机理的理解和认识，尤其是从原子尺度深入探究，将为具备更高储氢性能的镁基储氢材料的开发及应用提供有力支撑。

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。

随着航空发动机技术的不断进步，其工作温度持续攀升，用于叶片防护的环境障涂层（EBCs）服役环境日趋苛刻，对涂层的综合性能提出了更高要求。在材料体系方面，EBCs已从第一代莫来石/YSZ体系发展到第四代热/环境障涂层（T/EBCs），其中稀土硅酸盐因其优异的高温稳定性和热膨胀系数匹配性成为研究热点。本文综述了大气等离子喷涂（APS）、电子束物理气相沉积（EB-PVD）及等离子喷涂-物理气相沉积（PS-PVD）等常用的环境障涂层制备工艺，分析了工艺参数对涂层质量的影响，并阐述了水氧腐蚀、钙镁铝硅酸盐（CMAS）侵蚀及热循环应力作用下涂层的典型失效机制。环境障涂层未来发展方向，可能聚焦于高熵新材料研发、多尺度结构设计及智能化工艺优化，以此全面提升涂层的服役性能与使用寿命。

碳纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）以质轻、比强度高、快速成型、可焊接等优势，在航空航天等领域应用具有广泛的应用前景。钛合金作为航空航天常用轻量化金属，是可直接附着CFRTP而无腐蚀缺陷的材料，实现两者高性能连接对降低结构质量、减少碳排放及保障装备运行安全至关重要。但因两者物理与化学性能的差异，连接面临诸多挑战。本文梳理了CFRTP与钛合金焊接技术的国内外研究进展，对各类焊接技术的工艺特点、钛合金表面处理方法和界面连接机理进行了总结和分析，展望了CFRTP与钛合金焊接中有待解决的共性问题，以期为CFRTP与钛合金复合结构的大规模装配应用提供参考。

增材制造技术具有高精度、无需模具、可调控陶瓷多级结构的优势，为高性能水处理用陶瓷的开发提供了新途径。本文系统综述了基于光固化和直写挤出等增材制造技术制备的水处理用陶瓷在结构设计、材料复合、水处理性能等方面的最新研究进展，并探讨了其在有机污染物催化降解、油水分离等场景的应用潜力。然而，该技术仍面临难以直接制备分离层、极端工况适应性差以及规模化生产难度大等关键挑战。最后展望了水处理用陶瓷在自愈合智能陶瓷材料和机器学习辅助工艺-结构-性能协同优化的研究。本文旨在为增材制造水处理用陶瓷的研究提供参考，以推动增材制造技术在高通量、长寿命水处理用陶瓷中的工业化应用。

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。

采用非等温差示扫描量热法（DSC）结合Flynn-Wall-Ozawa（FWO）方法和Málek方法，系统探究了双马来酰亚胺树脂EC230R的非等温固化动力学行为。通过FWO方法确定表观活化能随转化率的变化情况，当转化率超过0.8时，表观活化能迅速非线性升高，表明固化反应从化学控制阶段向扩散控制阶段转变。基于Málek方法的动力学建模推导出总反应速率方程，构建恒温固化过程的速率方程，并预测双马来酰亚胺树脂EC230R在不同温度下的固化行为及其转化率。进一步采用双马来酰亚胺树脂固化动力学模型对树脂固化工艺进行优化设计，并采用非等温扫描、拉伸性能和弯曲性能测试表征固化产物的热、力学性能进行验证，结果显示：经250 ℃高温固化后，转化率提升14%，树脂的玻璃化转变温度提升30%，但拉伸模量降低9.8%和弯曲模量降低7.2%。玻璃化转变温度与固化温度、模型预测转化率呈显著正相关性，表明高温固化通过促进交联密度提升，显著提升了树脂的耐热性，但交联密度的提升会限制双马树脂体系链段运动能力，导致链段堆砌密度降低，引起模量降低。本研究为双马来酰亚胺树脂的高效固化工艺设计及高温结构材料开发提供了设计思路与实验支撑。