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论述红外辐射与红外隐身技术的基本原理和方法，阐明多波段光谱灵活调控是实现兼容雷达隐身、激光隐身和可见光隐身的红外隐身功能的关键。概括传统红外隐身材料的研究现状并阐明其发展瓶颈问题，进而提出具有光谱剪裁功能的红外隐身超材料的设计思想、研究基础和发展优势。综述红外隐身超材料实现与雷达隐身兼容、具有红外散热窗口以及与激光和可见光隐身兼容的红外隐身功能的研究现状与未来发展。
电磁超材料因具有特殊的物理性质以及在电磁波操控方面的重要应用而备受关注。本文综述了太赫兹超材料及其成像应用的研究进展：首先介绍了太赫兹超材料的研究概况，重点讨论了可调谐与可重构太赫兹超材料、太赫兹数字编码与现场可编程超材料的研究进展；在此基础上，阐述了太赫兹超材料在成像领域的应用，包括基于超表面透镜、超材料吸波器、可重构超表面和现场可编程超表面的太赫兹成像技术；最后讨论了太赫兹超材料及其成像应用发展趋势。功能可重构及智能化将是太赫兹超材料的重要发展方向，而新兴的信息超材料融合了超材料与信息技术也将使太赫兹成像更加高效便捷。
利用人工电磁介质拓展吸波器吸收带宽，是国内外研究人员主要的关注领域。本文综述近年来主要研究的基于人工电磁介质的宽带吸波器的典型结构及其应用，分析人工电磁介质结构在提高吸波器吸收率方面的机理，介绍基于集总元件扩宽吸波器带宽的理论模型，强调人工电磁介质在拓展吸波带宽中的重要作用。最后展望人工电磁介质在科技领域的应用前景，并指出宽带电磁吸波器未来的发展趋势主要集中在可协调性、多物理场耦合以及低成本制备，尤其是高效大面积低成本制备工艺将成为未来吸波器重要的研究方向。
超材料为具有超常电磁性质的人工结构，因拥有自然界材料没有的介电常数、磁导率和折射率等电磁性质而引起人们的关注。双曲超材料是具有强各向异性介电张量或磁导率张量的介质，其介电常数张量或磁导率张量的分量在一个或两个空间方向上为负，与其他类型的超材料相比，双曲超材料具有在光学频率下相对容易制造、宽带非共振和三维体响应以及灵活的波长可调谐性等优点。本文综述了双曲超材料的特性、实现方法、可调谐及活性以及其作为超灵敏传感器的发展，重点讨论了基于金属/介质多层结构及金属纳米线阵列的双曲超材料作为生物传感器的原理及研究进展，并指出双曲超材料传感器发展的长期目标是结构简单、便于制备、宽频带和多元分析。
采用固相法工艺，以钇铁石榴石（Y3Fe5O12，YIG）和钛酸锶钡（Ba0.5Sr0.5TiO3，BST）为原料，制备出了一系列YIG/BST铁磁/铁电复合介质。利用XRD和SEM对复合介质的物相和微观形貌进行了观察，并对其介电性能、磁性能进行了详细研究。结果表明：在一定温度下烧结所得的复合介质，铁电相和铁磁相两相独立存在。（1-x）YIG-xBST（x=0.1，0.2，0.3，0.4，0.5）复合介质具有良好的介电性能：室温下，随着频率的升高（102~106Hz），各组分复合介质的介电常数和介电损耗逐步下降；频率为1 MHz时，随着BST含量的增加，复合介质的介电常数升高，介电损耗先急剧减小而后趋于稳定；随着温度的升高（0~400℃），不同频率下各组分复合介质的介电常数、介电损耗逐步增加。复合介质表现出典型软磁体的磁滞回线形状，随着BST含量的增加，饱和磁化强度（Ms）逐渐降低，磁导率减小。同时，对复合介质超材料结构的微波性能进行了研究，结果表明超材料结构可实现磁可调。
锂金属具有最低的氧化还原电位（-3.04 V vs标准氢电极）和极高的比容量（3860 mAh·g-1），是理想的锂二次电池负极材料。然而电化学循环过程中，由于锂的不均匀成核生长，其表面产生锂枝晶，锂枝晶持续生长会刺穿隔膜，造成电池短路甚至引发火灾。因此需要对锂金属负极进行保护，抑制负面问题，发挥高性能。人造固态电解质界面技术是一种有效的锂金属负极保护策略，本质是预先在锂金属表面涂覆上保护层，保护层具有较高的离子传导性和电化学稳定性、较好的阻隔性和机械强度，可得到高效率、长寿命和无枝晶的锂金属负极。本文将近年来人造固态电解质界面在锂金属负极保护中的研究进展进行综述，对其制备方法、结构特点、锂金属负极循环性能、全电池电化学性能等方面作了详细介绍，分析当前存在问题并指出锂金属负极研究不仅需要加深机理研究还得与实际应用相结合。
电催化氧化降解有机污染物是一种行之有效的水处理方法，高性能阳极材料是实现其功效的关键。利用在钛基体上涂覆铅系、锡系、锰系等非贵金属氧化物可方便制备出涂层阳极，同时可借助多样化的表面涂覆与改性技术来开发稳定性与催化活性均优异的阳极，极具发展前景。从基材加工、中间层结构优化及表面改性角度综述了非贵金属氧化物阳极稳定性优化技术手段；并从表面增效、作用区域扩大角度对其催化活性提升方法进行归纳，述评了涂层阳极改性机制；最后指出了非贵金属氧化物涂层阳极发展中进一步努力的方向，以期推动电催化氧化阳极发展及其在水处理中的应用。
材料腐蚀给社会带来了严重的经济及安全问题，超疏水涂层因其表面的特殊结构在防腐蚀方面有着巨大的潜在价值。本文综述了几种超疏水理论模型的建立和发展，分析了超疏水涂层应用于防腐蚀方面的理论依据及存在的问题，并对水热法、溶胶凝胶法、刻蚀法等几种常用的超疏水涂层制备的方法进行了总结。超疏水涂层大规模应用于腐蚀防护领域在理论上还需要深入地研究涂层的腐蚀防护行为，在制备上还需要简化工艺，降低成本，提高涂层力学稳定性以及水滴在涂层表面状态的可控转变。
雷达隐身材料对提高武器装备的生存和防御能力具有重要意义。氮化物材料由于其自身优异的物理化学性能，有望成为一种新型吸波应用材料。本文总结了近年来氮化物吸波材料的研究进展，论述了氮化钛、氮化铁、氮化锰、碳氮化硼和合金氮化物等吸波材料的研究现状，并从形貌调控、仿生结构设计、高温吸波特性和吸波机理等方面展望了氮化物吸波材料未来的研究趋势。
采用溶剂热合成-热分解两步法制得花状CdO微球。以醋酸镉为原料、甲醇为溶剂，采用溶剂热法合成由纳米片自组装而成的花状前驱体微球。将前驱体焙烧后，得到形貌保持良好的花状多孔CdO微球。利用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、热重（TG）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和N2吸附-脱附等手段对样品的物相、化学组成、形貌及孔结构进行表征。借助差示扫描量热（DSC）技术对CdO花状微球催化高氯酸铵（AP）热分解的性能进行评价。结果表明：花状CdO微球对AP热分解过程具有一定的催化作用。添加质量分数为2%的CdO可使AP的高温分解峰值温度从444.4℃降低至402.8℃，分解热从586.9 J/g提高到1091.7 J/g，分解活化能从280.5 kJ/mol减小至83.78 kJ/mol。基于实验结果，提出了CdO花状微球催化AP热分解的可能机理。
在室温下通过离子交换过程，快速制备双壳层中空氧化铜/硫化铜（CuO/CuxSy）八面体材料。通过调节硫化时间，双壳层中空CuO/CuxSy八面体的形貌和硫化物/氧化物组成发生改变，进而影响其电化学性能。通过XRD，SEM，TEM和XPS对该八面体的形貌结构进行测试分析。测试表明该中空结构具有相互交叉的CuxSy纳米片构成的外壳和位于八面体内部的CuO核层部分。双壳层中空CuO/CuxSy八面体的独特结构和CuO，CuxSy之间的协同效应有利于材料的电化学过程。当硫化时间为6 h时双壳层中空CuO/CuxSy八面体在1 A·g-1的电流密度下具有高达413.6 F·g-1的比电容，并且其在20 A·g-1的电流密度下具有较好的倍率性能和循环稳定性。
采用溶液浇铸法制备1%（质量分数，下同）~5%的碳纳米纤维/聚偏氟乙烯（CNF/PVDF）复合材料，并对CNF/PVDF复合材料进行拉伸处理。研究拉伸处理对复合材料的结晶行为以及AC导电率的影响。结果表明：拉伸处理对PVDF的结晶结构有显著影响，使PVDF的α晶型有效地转变为β晶型，同时也会降低PVDF的结晶度。另一方面，拉伸处理会改变CNF在PVDF基体中的分布状态，降低复合材料的AC导电率，使其逾渗阈值由1%提高至3%~5%之间。
采用脉冲激光沉积（PLD）技术在GaN（002）上沉积非晶AlBN介质薄膜。利用X射线衍射技术（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）等技术分别对介质薄膜的晶体结构、成分进行表征，并采用导电原子力显微镜（CAFM）以及I-V等测试手段对不同厚度薄膜的电学性质进行测试。结果表明：不同厚度的AlBN介质薄膜均为非晶，薄膜中B含量约为6.7%（原子分数）。厚度为3 nm和18 nm的AlBN介质薄膜的表面粗糙度（Rq）分别为0.209 nm和0.116 nm，薄膜表面平整均匀，18 nm薄膜施加±10 V电压时，没有出现明显的漏电流。但在金属-介质-金属（MIM）结构中，18 nm薄膜结构中出现较大漏电流，漏电流密度在-2 V时约为-2×10-4 A/cm2。
在500~700℃时，Gd2O3掺杂CeO2具有较高的离子电导率，从而被广泛应用于中温固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell，SOFC）中。但在SOFC运行时，在电池的阳极侧Ce4+会被还原成Ce3+，产生电子泄露现象，从而造成SOFC电池性能的衰减。采用溶胶-凝胶法成功制备Ce1-xGdxO2-δ（x＝0.05，0.10，0.15，0.20，0.25，摩尔分数）固体电解质，研究不同Gd3+掺杂量对GDC电解质总电导率和电子电导率的影响，同时对总电导率、电子电导率与温度、氧分压之间的关系进行分析。结果表明：测试温度为750℃、Gd3+掺杂量为0.20时，GDC电解质的总电导率最大，达到8.59×10-2 S·cm-1；电子电导率随着Gd3+掺杂量的增大而降低，当Gd3+掺杂量为0.10、测试温度为750℃时，GDC电解质的电子电导率最大，为6.47×10-4 S·cm-1。Gd2O3掺杂量为0.20的GDC电解质具有最高的总电导率和较小的电子电导率，从而突显出最高的离子电导率。
回收再利用是最有效的处理废旧高分子材料的方法，既能减少高分子材料对自然环境的危害，又能达到节约成本，变废为宝的目的。借助自制的熔体微分电纺装置，以回收聚丙烯（PP）无纺布为原材料，分别对酸处理后的回收PP无纺布粉料以及添加质量分数10%的不同增塑剂（硬脂酸钠、乙酰基柠檬酸三丁酯（ATBC）、己二酸二辛酯（DOA））的共混物料进行纺丝，在300℃下制备纳米纤维膜。探究回收PP无纺布纺丝的最佳降解时间以及添加不同增塑剂种类对电纺回收PP无纺布纳米纤维形貌、吸油性能及重复使用性能的影响。研究表明，加入增塑剂ATBC效果最佳。当纺丝电压40 kV，纺丝距离70 mm，纺丝温度300℃，ATBC质量分数为10%时制备的纤维直径达到最细为1.13 μm。纤维膜吸油倍率为115.4 g/g，保油倍率为70.3g/g，分别为初始市售PP无纺布的4倍和3倍，且具有良好的重复使用性能。
采用真空压力浸渗法制备体积分数为50%的2.5D浅交直联Cf/Al复合材料，研究复合材料的显微组织以及室温、高温下弯曲和剪切性能，分析复合材料弯曲和剪切性能的破坏失效机理。结果表明：2.5D浅交直联Cf/Al复合材料经向、纬向显微组织均存在一定的微孔、纤维丝偏聚等缺陷。室温的弯曲强度、弯曲模量、剪切强度分别为268.4 MPa，75.2 GPa和41.0 MPa，350℃的弯曲强度、弯曲模量、剪切强度分别为139 MPa，70.9 GPa和39.2 MPa，400℃的弯曲强度、弯曲模量、剪切强度分别为97.6 MPa，68.5 GPa和29.9 MPa；其中，弯曲失效主要由于内侧面受压导致经向纤维束在压应力作用下被压断，纬向纤维束产生挤压变形；外侧面受拉处随测试温度升高复合材料拉伸破坏现象不明显；而剪切破坏首先出现在基体与纤维束界面损伤处，室温下纤维束被拔出，断口不平齐，350，400℃时纤维束断口呈现45°破坏；经向纤维束屈曲与纬向纤维束挤压变形程度随测试温度升高越来越严重。
采用惯性摩擦焊技术焊接Ti-22Al-25Nb合金，研究热处理前后焊接接头微观组织和显微硬度的变化，分析接头在650℃和750℃高温拉伸力学性能。结果表明：接头原始态焊合区由B2相和极少量残余α2相构成，热处理后焊合区由B2相和O相构成，O相由B2相直接相变产生，相变过程无成分变化。原始态焊合区的显微硬度高于母材，780℃/3 h热处理后焊合区的显微硬度陡升，大量析出的细小O相促进硬度升高，800℃/3 h热处理后焊合区显微硬度介于原始态和780℃/3 h热处理之间。高温拉伸断裂位置均位于母材区域，650℃拉伸断口微观形貌呈韧性断裂特征，断口存在较多浅而小的韧窝。
采用激光选区熔化（SLM）成形技术制备GH4169合金，利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）和透射电镜（TEM）等分析热等静压/热处理工艺对SLM成形GH4169合金微观组织及拉伸性能的影响规律。结果表明：沉积态合金组织中，沿沉积方向的晶粒为柱状晶，晶粒内枝晶组织细小，枝晶间分布大量Laves相；经热等静压后，合金中的气孔及Laves相可被有效消除，沿沉积方向的晶粒转变为等轴晶；经980℃/1 h固溶处理后，合金中的晶界处析出大量短棒状δ相。热等静压/热处理后GH4169合金试样的室温及650℃拉伸性能均高于锻件标准要求的力学性能指标，且温度对断裂方式影响不大。
对GH4169合金中心孔板材进行冷挤压强化，研究其挤压前后825 MPa/600℃/R=0.1疲劳寿命，分析挤压前后表面粗糙度变化和疲劳过程中的残余应力场演化，并细致观察两件挤压试样不同寿命（分别为25105周次和10719周次）断口以分析表面完整性对疲劳过程的作用。结果表明：相比原始试样，冷挤压强化后试样中值疲劳寿命估计量提高了1倍，挤压后较低的表面粗糙度和疲劳过程中稳定的残余应力场是疲劳寿命提高的主要原因。同时，挤压后疲劳寿命标准差增大。由断口定量分析可知，两件试样距疲劳源区0.1 mm之后的扩展寿命相当，而萌生寿命（分别为18786周次和5915周次）却相差巨大。造成孔挤压后寿命分散性大的原因是0.1 mm以内的裂纹萌生寿命差别。为提高孔结构疲劳性能稳定性，挤压时应注意近表层表面完整性的控制。
为解决常规电沉积过程中无法获得耐蚀性优异的非晶态结构Ni-P合金镀层的问题，以快速镀Ni-P合金镀液为基础镀液，采用Fei氏方波电沉积法研究波形参数对Ni-P合金镀层非晶化过程的影响规律。采用扫描电子显微镜（SEM）表征Ni-P合金镀层的微观形貌，通过能谱分析（EDS）方法进行镀层P含量分析，用X射线衍射技术（XRD）考察镀层相结构的变化。优化的脉冲工艺参数为：平均电流密度15 A/dm2，逆向脉冲系数0.3，占空比0.6，频率1 Hz。研究表明：通过调整Fei氏方波参数，可电沉积出镀层表面完整、外观光亮、P含量最高可达17.93%（质量分数）、几乎没有金属晶体衍射峰的非晶态Ni-P合金镀层。
金属粉体经行星式球磨机混合后，采用真空熔铸技术制备FeCrMnNiCo，FeCrMnNiCo0.5，FeCrMnNi 3种多主元合金。采用金相显微镜、扫描电镜（SEM）、硬度计、万能拉伸试验机，研究热处理温度对3种多主元合金微观组织、拉伸性能和硬度的影响。结果表明：900℃热处理后的FeCrMnNi合金硬度最大为380HV；经过700℃热处理后FeCrMnNiCo0.5塑性最大，其断后伸长率为54.7%。同一热处理温度下，随着Co含量增多，组织从树枝状转变成蜂窝状，抗拉强度减小。同一种合金硬度随着热处理温度升高呈现增大的趋势，这可能与热处理后析出相增多有关，但其抗拉强度基本不变。
