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氧化物/氧化物陶瓷基复合材料具有低密度、耐高温、抗氧化等特点，是应用于高温有氧环境的理想候选材料，在航空航天热端部件如发动机燃烧室、尾喷管等部位有着巨大的应用潜力。本文从氧化物纤维、陶瓷基体、复合材料设计以及制备工艺等方面综述了氧化物/氧化物陶瓷基复合材料的研究进展。重点阐述了氧化物/氧化物陶瓷基复合材料的设计方法，包括界面层的选择以及多孔基体的设计，详细介绍了复合材料的制备工艺，特别是预浸料工艺。最后对国外考核情况进行了简述，指出了其在航空发动机高温热端部件上的应用前景。
脉冲TIG（pulsed tungsten inert gas，PTIG）增材制造技术属于电弧增材制造技术的分支，其最显著的优势是成本低、沉积率和材料利用率高，适用于大尺寸结构件的制造。本工作从实验研究和数值模拟的角度，着重介绍了PTIG增材制造成形件成形质量控制、微观组织及性能控制方面的研究成果，总结了当前研究存在的不足。基于对成形件成形质量、微观组织及性能的准确预测和主动控制，提出了PTIG增材制造技术有待深入的研究方向，即：工艺因素对成形质量的影响机理研究、缺陷形成机制及其抑制措施研究、熔池微观组织演变数值模拟研究、成形件内应力和变形的调控机制研究、微观组织与力学性能关系模型的建立。
石墨烯是一种单原子层构成的二维碳质材料，具有特殊的物理性能和化学性能。石墨烯增强金属基复合材料因其优异的性能受到了越来越多的关注。本文综述了石墨烯增强金属基复合材料的制备方法，综合分析了石墨烯增强金属基复合材料在强度、导热、导电和耐腐蚀性等材料特殊性能方面的研究现状。最后，在指出探明界面结合机制重要性的基础上，展望了石墨烯增强金属基复合材料在提高性能和扩展应用范围等方面的发展趋势。
本文总结了较低颗粒体积分数（≤ 14%）的颗粒增强金属基复合材料中主要存在的Orowan强化应力、位错强化应力、颗粒承载强化应力和其他强化应力的理论研究现状，以及各项强化应力之间的耦合关系。得出以下结论：（1）降低颗粒尺寸、提高颗粒体积分数和提高颗粒分布均匀性能够同时提高Orowan强化应力和位错强化应力，提高颗粒体积分数还能够提高颗粒承载强化应力；（2）采用微观非均匀分布的颗粒包围金属基体的材料设计方法，通过提高颗粒承载强化应力和提供塑性形变区，能够进一步提高复合材料屈服强度和延展性；（3）晶界强化效应和晶格摩擦应力对复合材料屈服强度也有贡献，但较少通过增强这两项强化效应提高复合材料屈服强度，通常可忽略复合材料中的固溶强化效应；（4）各项强化应力的耦合关系存在线性叠加、乘积叠加和均方根叠加3种形式。线性叠加和乘积叠加适用于纳米颗粒增强金属基复合材料，其中乘积叠加关系应用效果更好；均方根叠加主要应用于微米级颗粒增强金属基复合材料。
针对我国飞机所需要的大型复合材料结构胶接体系，开展了结构胶接体系的材料研制、综合验证考核和工程化应用研究。简要介绍了部分胶黏剂的研发过程、胶接性能、工艺操作性能和批量生产的情况。传统金属结构胶黏剂在军用和民用复合材料胶接领域获得了广泛的推广应用，在氰酸酯胶膜和双马树脂胶膜研发及增韧方面取得了一定进展，聚酰亚胺胶黏剂等耐热胶黏剂的研发是将来一个重要发展方向。国内需要进一步开发各种耐温级别、化学组成的胶黏剂品种，以满足不同复合材料胶接的选材需求。
采用马来酸酐对氧化石墨烯（GO）进行表面功能化修饰，将制备的功能化GO对双马来酰亚胺（BMI）树脂及其碳纤维复合材料进行改性，并对其结构和性能进行分析表征。结果表明：马来酸酐成功地键接到GO的表面，功能化GO的引入使得BMI树脂的拉伸强度、弹性模量、弯曲强度、冲击强度和玻璃化转变温度等得以明显提高，冲击断口形貌显示材料由改性前的脆性断裂转变为韧性断裂；碳纤维复合材料的界面黏结性能也得到明显加强，层间剪切强度（ILSS）由改性前的84.0MPa提高到104.6MPa。
以含铍聚碳硅烷（PBeCS）为原料，在N2：O2的流量比为200：1的气氛下用电子加速器对PBeCS先驱丝进行辐照交联，然后在N2下高温烧结制备含铍碳化硅（SiC）纤维。研究了辐照剂量对先驱丝的化学结构、凝胶含量、含氧量及烧成SiC纤维抗拉强度的影响。结果表明：在有氧的气氛下辐照交联主要是Si-H与O2反应生成Si-OH，然后Si-OH发生脱水缩合反应生成Si-O-Si，Si-H与Si-CH3生成Si-CH2-Si；1250℃烧成制得的含铍碳化硅纤维具有光滑的表面，形成了β-SiC晶型，纤维的氧的原子分数低于5%，C/Si比接近1：1，纤维的平均强度为1.8GPa，平均弹性模量为179GPa。
为研究碳纤维增强树脂基复合材料加筋壁板在湿热环境中的吸湿特性，在70℃/85%相对湿度的条件中开展了吸湿实验，结合实验数据，提出了复合材料加筋壁板的阶段吸湿模型，并对该型结构的吸湿行为进行了有限元仿真。结果表明：复合材料加筋壁板在吸湿初期符合Fick吸湿定律，在吸湿后期存在明显的阶段吸湿现象；提出的阶段吸湿模型具有较高的分析精度，阶段吸湿模型的吸湿曲线与有限元仿真结果保持一致，计算误差在5%以内；水分浓度分布结果揭示复合材料加筋壁板的阶段吸湿机制，结构在不同厚度的吸湿平衡速率差异是导致阶段吸湿现象的主要原因。
分别以预聚体聚丁二酸丁二醇酯（PBS）封端羟基引发ε-己内酯（ε-CL）开环聚合得到了脂肪族聚酯三嵌段共聚物（PCL-PBS-PCL），以纳米层状双羟基金属氧化物（LDHs）表面羟基引发ε-CL原位开环聚合得到了PCL原位聚合接枝改性LDHs（LDHs-g-PCL），然后再将两者采用溶液浇筑法制备出原位聚合改性纳米层状黏土/脂肪族聚酯嵌段共聚物（LDHs-g-PCL/PCL-PBS-PCL）纳米复合材料，研究了PCL-PBS-PCL和LDHs-g-PCL的化学结构以及所制备出的纳米复合材料的结晶特性、力学性能、阻隔性能等。结果表明，成功制备出LDHs-g-PCL/PCL-PBS-PCL纳米复合材料。随着LDHs-g-PCL的加入，PBS嵌段的结晶受限程度逐渐加强，PCL分子链的结晶却逐渐增多，这导致纳米复合材料的高温熔融峰向低温移动，低温熔融峰向高温移动。当LDHs-g-PCL的质量分数为20%时，纳米复合材料的断裂伸长率达到最大值772%，相比纯的PCL-PBS-PCL提高了35%，而拉伸强度相比纯的PCL-PBS-PCL（25.27 MPa）仅降低6%。当LDHs-g-PCL的质量分数为50%时，纳米复合材料对氧气的渗透性达到最低值，其相比纯的PCL-PBS-PCL降低幅度达到52%。这不仅与层状结构LDHs发挥的阻隔效应（显著延长氧气分子在纳米复合材料的曲折渗透路径）密不可分，还可能与LDHs-g-PCL加入引起的体积效应有关。
以1700℃放电等离子烧结（SPS）制备得到不同Cr3C2含量（0%，5%，10%，20%，体积分数）的ZrB2-SiC复合陶瓷，研究Cr3C2含量对陶瓷力学性能及1500℃氧化行为的影响。结果表明：在烧结过程中Cr3C2与基体相发生反应，减少了材料内部缺陷；随着Cr3C2含量由0%增加至20%，陶瓷的硬度由12.6GPa提升至15.8GPa，断裂韧度由4.9MPa·m1/2提升至6.7MPa·m1/2；添加10% Cr3C2时，室温弯曲强度提升至708MPa，在1500℃空气中氧化10h增重 < 10mg/cm2，氧化层厚度达到最低160μm，抗氧化性能大幅度提升。
采用湿法球磨-喷雾干燥-碳热还原制备纳/微结构LiFePO4/C复合材料。通过XRD、SEM表征材料结构形貌，利用充放电测试循环伏安、交流阻抗测试等表征电化学性能，分别考察不同喷雾干燥条件对其形貌及性能的影响。结果表明：浆料浓度、进风温度、进料速率对材料形貌及性能影响较大，喷嘴口径对性能影响较小，随着浆料浓度的减小，所得样品由碗状结构转变为球形。最佳喷雾干燥条件为浆料浓度200g/L，进风温度200℃，进料速率1.3L/h，喷嘴口径0.5mm。此条件下制备的材料表现出最佳的放电比容量，常温下材料在0.5C倍率下的放电比容量为160mAh·g-1，10C放电比容量为123mAh·g-1，循环100次后容量几乎无衰减。
采用电化学共沉积与磁控溅射法制备出不同Ag原子比的银铜锌锡硫（ACZTS）吸收层。利用X射线衍射（XRD），拉曼光谱，扫描电镜（SEM），X射线能谱仪（EDS）及电化学测试等分析技术对制得薄膜的成分、结构、形貌及性能进行分析和研究。结果表明：制备的ACZTS吸收层具有贫铜富锌的特点，Ag的掺入对薄膜的形貌有很大的影响，Ag原子比的增加可以明显促进晶粒长大，使薄膜表面更加致密；此外，Ag掺杂后薄膜表面具有n型与p型半导体特性；当Ag原子比为22%时，薄膜对入射光的吸收明显增强，瞬态光电流密度最大，当Ag原子比为28%时，薄膜稳态光电流密度提升最为明显。
采用MIV（mean impact value）影响因子权重分析方法，以聚碳酸酯老化性能（色差、拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度）及相应的暴露时间、气候因素和环境因素数据为基础，以|MIV|值为评价依据，定量分析15种影响因子（暴露时间、温度、湿度、日照时数、降水量、风速、海盐离子浓度、SO2、HCl、NO2、H2S、硫酸盐化速率、NH3、非水溶性降尘量、水溶性降尘量）对聚碳酸酯老化性能影响的权重大小。结果表明：当MIV调节率从5%逐步递增至25%时，同种老化性能受同种影响因子的影响的权重变化不大，但老化性能对各影响因子的敏感度存在差异；气候因素和暴露时间对聚碳酸酯老化性能影响最大，环境因素中降尘量对聚碳酸酯老化性能影响较大；暴露时间是色差和断裂伸长率最主要影响因子，拉伸强度和弯曲强度受平均相对湿度影响最大。
为提高镀锌三价铬钝化膜的耐腐蚀性能，研究硅溶胶改性水性丙烯酸树脂对镀锌三价铬钝化膜的封闭效果。通过Tafel极化曲线、电化学交流阻抗谱（EIS）、盐水浸泡实验和中性盐雾实验（NSS）测试镀锌钝化膜封闭后的耐腐蚀性能和200℃高温处理后的热稳定性，采用SEM，FT-IR及TGA对封闭膜层的形貌及特性进行表征。结果表明：与未改性和未封闭的镀锌钝化膜相比，硅溶胶改性的镀锌钝化封闭剂可以显著提高钝化膜的阻抗值，有效减缓镀锌钝化膜在盐水中的腐蚀速率，延长耐盐雾腐蚀时间，且硅溶胶的引入可以显著提高镀锌钝化膜封闭后的耐热性能。
为研究氩气雾化过程中Ti-48Al（原子分数/%）合金液滴的形核和晶粒生长形式，分析液滴冷却过程的温度变化。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电子背散射衍射观察粉末的组织形貌，并基于观察建立了初始形核数量、固/液界面速率、冷却速率和液滴直径之间的牛顿冷却模型。结果表明：随着粉末尺寸的增加，初始形核数量呈指数增加，晶核生长时固/液界面从双曲面形式转变为同心圆形式；利用模型数值计算发现，雾化液滴纯液相急剧冷却，冷却速率约为105~106K·s-1。液滴进入再辉阶段后，温度快速上升后平缓下降，固相冷却阶段冷却速率约为105K·s-1。
采用二次热压和多道次热轧制备致密喷射沉积SiCP/Al-Fe-V-Si复合材料。通过扫描电镜、透射电镜和拉伸实验分析基体合金成分和Fe/V比对复合材料显微组织、力学性能以及耐热性能的影响。结果表明：轧制态复合材料具有高体积分数的Al12（Fe，V）3Si弥散粒子，且随基体Fe含量的升高而增加，当Fe含量为11.5%（质量分数）时，弥散粒子体积分数约为40%；Al12（Fe，V）3Si弥散粒子的粒度为50~80nm，多分布于晶界上，具有良好的热稳定性。500℃以上时由于Fe原子体扩散增强，晶界和晶内Al12（Fe，V）3Si开始粗化，且粗化速率随Fe/V比值的增大而降低。复合材料的强度随Al12（Fe，V）3Si体积分数的增加而提高，随拉伸温度的升高而降低；伸长率随Al12（Fe，V）3Si体积分数和拉伸温度的升高而降低。
采用硬度、常温拉伸、恒载荷拉伸、剥落腐蚀及透射电镜等方法研究回归时效时间对7150-T77铝合金性能和组织的影响。结果表明：随回归时效时间的延长，晶内η'相先回溶再重新析出η相，并不断粗化，导致合金最终力学性能先升高后降低，η'相回溶与η相析出的临界时间为30min，此时合金最终力学性能最高；晶界η相不断粗化且不连续，大幅提高合金的抗腐蚀性能；再时效阶段存在硬度峰值，且回归时效时间越长，达到硬度峰值时间越短。对比实验表明，较优的T77制度为105℃/17h+190℃/30min+120℃/23h，其抗拉强度（σb）、屈服强度（σ0.2）和伸长率（δ）分别为608，544MPa和10.4%，剥落腐蚀评级为EA级，恒载荷实验中抗拉强度和伸长率损失分别为4.9%和5.0%。
分别采用2A14-T6和2219-T87铝合金塞棒对6mm厚2219-T87铝合金板进行摩擦塞补焊实验，利用数字图像相关方法观测塞棒材料对拉伸过程中接头变形及断裂行为的影响，同时对两种接头的微观组织、显微硬度及拉伸断口进行观察与测试。结果表明：两种接头的组织特征相似，但2A14-T6接头的塞棒热力影响区发生部分再结晶的区域比2219-T87接头宽；塞棒材料对接头抗拉强度影响不大，但对伸长率影响显著，2219-T87接头抗拉强度可达346.2MPa，伸长率为5.76%；2A14-T6接头的抗拉强度可达351.2MPa，伸长率为3.54%；2219-T87接头的变形主要集中在软化的塞棒区和塞棒热力影响区，而2A14-T6接头的变形主要集中在软化的热力影响区和热影响区；再结晶区和接头软化区是整个接头的薄弱区，拉伸断口呈韧窝形貌。
采用激光沉积修复技术对两种误加工缺陷的TA15钛合金锻件进行修复实验，研究固溶时效热处理对修复试样显微组织和室温拉伸性能的影响。结果表明：退火态整个热影响区呈现了基体的双态组织到激光修复区网篮组织的渐变，修复区有粗大的原始柱状β晶粒，晶粒内有细小的α/β片层组织；固溶时效后，高温β相发生马氏体转变，得到了初生α相和六方马氏体α'两种组织，部分晶界破碎球化消失，在破碎的晶界上可见大量的α'集束。退火态修复试样的强度均高于锻件基体，而塑性则低于锻件基体；固溶时效态槽修复和体修复试样抗拉强度较退火态均有明显提高。
研究大气环境中600~750℃/300h热暴露对铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr-0.2Zr（原子分数/%）合金室温拉伸塑性的影响。结果表明：600℃热暴露后，试样表面并未观察到表面反应层，平均室温拉伸塑性从2.81%降至2.54%，降低幅度仅为9.6%；650℃热暴露后，试样表面形成了紧邻基体的贫铝层，室温拉伸塑性进一步降低至1.54%的水平，降低幅度达到45%。温度提高到700℃后，贫铝层厚度未明显增加，此时的室温拉伸塑性与650℃热暴露试样相当；750℃热暴露后，贫铝层厚度显著增加，室温拉伸塑性进一步降低，仅为1.12%，降低幅度达到了60%。不同温度热暴露后室温拉伸塑性呈现不同程度降低，归因于贫铝层的出现及厚度呈台阶式增长，与外侧氧化物层的形成及厚度变化无关。
利用不同功率的激光对膜层进行重熔处理，采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、电化学工作站以及摩擦磨损实验对比分析激光处理前后膜层的微观结构、相组成、显微硬度、耐蚀性以及耐磨性能。结果表明：激光重熔处理使膜层进行了重熔，膜层部分微孔被熔融物填充，膜层重新熔融冷却后仍与基体结合良好，且更加致密。激光处理后的氧化膜仍然主要由γ-Al2O3相组成，并产生了少量α-Al2O3相。随着激光功率的增加，硬度先增加后降低，激光功率为150W时，显微硬度最大，为625HV。电化学测试表明，经150W激光处理后的膜层自腐蚀电位正移为-0.577V，自腐蚀电流密度降低为3.903×10-6A/cm2。摩擦磨损实验表明，磨损过程出现三体磨损，膜层表面出现剥落现象，磨损量约为基体的1/323。
