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基于不同的高熵合金（high-entropy alloys，HEAs）体系，综述了增材制造高熵合金的最新研究进展，阐述了不同成分高熵合金增材制造的快速凝固微观组织、偏析和析出行为，着重分析了增材制造高熵合金的力学性能、变形及强化机理。指出不同的高熵合金体系应选择适合的增材制造工艺，并且成型质量的影响因素还有待进一步研究，最后提出利用增材制造技术可以研发和制备出具有优异强度-塑性组合的高熵合金。
随着电动汽车的快速发展，人们对动力电池的能量密度和寿命等电化学性能有了更高的要求。正负极活性材料的改性和修饰、新型导电剂和黏结剂的应用以及电极组分的优化设计，能够有效提升锂离子电池的循环性能和倍率性能。然而，传统电极因其单层结构本身存在的活性涂层表面结构不稳定，内部存在极化现象等问题，在一定程度上限制了高负载电极在锂离子电池中性能的发挥。因此改善传统电极中的单层结构，是锂离子电池研究的重要方向。本文通过归纳分析多层复合电极结构的相关研究，总结出解决单层电极结构本身问题的三种方案，分别为增加电极表面结构稳定性，增加电极表面导电性以及调整电极内部组分分布增加电极内部结构稳定性。这三种方案分别具备各自的优势，通过整合分析其特点，本文对目前多层复合电极结构的研究现状进行了总结，为锂离子电池及其他体系电池的电极设计提供了新的方向和思路。
随着电子信息技术的发展和人们对便捷生活的追求，智能柔性可穿戴装置受到越来越多的关注，并取得相关研究成果。在智能可穿戴装置的发展中，柔性导电材料起着至关重要的作用。导电纱线作为最基础的柔性导电纺织材料，广泛应用于智能可穿戴产品中。然而，传统的纺织材料通常是绝缘材料，不能直接形成导电纱线和智能可穿戴产品。本文重点介绍金属基导电纱线、碳基导电纱线、导电聚合物基导电纱线的制备方法以及在可穿戴应变传感器、可穿戴超级电容器、可穿戴电热装置等方面的应用研究进展，客观分析近年来导电纱线亟待解决的问题，主要包括提高导电纱线的导电性、柔性以及环境稳定性等。此外，针对智能可穿戴装置所需的方便性、舒适性、耐洗性、灵敏性，提出进一步优化柔性导电纱线的灵敏性、耐久性以及纺织材料与导电材料的结合方法是可穿戴柔性智能产品的主要发展方向。
油水混合物经过分离后再处理，不仅可以实现油、水资源的重复利用，还能有效避免由于直接排放所造成的环境污染问题，因此研究用于分离油水混合物的材料对于节约资源和保护环境就显得尤为重要。其中，特殊浸润性纳米纤维膜材料具有超疏水/超亲油或超亲水/超疏油等特性，这使其在油水分离的应用研究中得到广泛关注。基于此，本文对特殊浸润性纳米纤维膜材料在油水分离领域的研究现状和应用进行了综述。介绍了特殊浸润性材料的基础理论和电纺纳米纤维膜的应用，归纳并总结了特殊浸润性纳米纤维膜材料在油水分离领域中的研究进展，最后指出在油水分离过程中，特殊浸润性纳米纤维膜上精细的微观结构很容易受到机械损坏和化学污染，这极大地限制了其在油水分离中的应用，同时对于研究出结构稳定、耐酸碱、并且可大规模生产的高效分离性能的特殊浸润性纳米纤维膜材料进行了展望。
利用SnCl2·2H2O和SnO2纳米粒子为籽晶层前驱体分别生长SnO2纳米棒，并作为电子传输层制备钙钛矿太阳能电池（PSCs）。综合利用场发射扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、紫外可见近红外分光光度计（UV-vis）、稳态光致发光光谱（PL）和伏安特性曲线（J-V）等表征技术，分析研究籽晶层前驱体对SnO2纳米棒薄膜和钙钛矿薄膜的形貌、结构、光学性质、SnO2/钙钛矿界面间的电荷转移能力以及电池性能的影响规律。结果表明：SnO2纳米粒子相比SnCl2·2H2O能够形成更致密的籽晶层，从而更易于生长出平整、均匀的SnO2纳米棒薄膜。沉积于以SnO2纳米粒子为籽晶层的SnO2纳米棒上的钙钛矿有源层具有更好的结晶质量和更强的光吸收性能，所制备电池的最高效率达到12.93%。本工作表明SnO2纳米粒子是一种优异的生长SnO2纳米棒薄膜的籽晶层材料，为制备高性能的基于一维电子传输材料的钙钛矿电池奠定了一定基础。
采用半固态挤压成形工艺制备过共晶Al-17Si-4Cu-0.5Mg合金，研究固溶时间对过共晶Al-17Si-4Cu-0.5Mg合金组织及性能的影响。结果表明，随着固溶时间的增加，Si相出现球化，固溶时间为10 h时，共晶Si的圆整度为0.72。铸态下Si相周围富集较高浓度的Cu元素，固溶1 h后，Cu元素快速固溶到基体中。固溶时间从1 h增加到16 h，在XRD曲线上的θ（Al2Cu）和Q（Al5Si6Cu2Mg8）相的衍射峰强降低，合金基体中的位错密度大量减少。经180℃，时效处理12 h后，组织中析出针状的θ'相和短棒状的Q'相。随着固溶时间的增加，合金强度值呈现"双峰"现象。固溶1 h后，合金的抗拉强度为269 MPa，屈服强度为233 MPa，与未热处理合金相比，抗拉强度和屈服强度分别提高了43.3%和42.7%，合金强度的提高是由于在固溶初期基体中仍有较大的位错密度，时效处理后析出相对位错有较强的钉扎阻碍作用。固溶时间为10 h时，合金的抗拉强度为311 MPa，屈服强度为263 MPa，达到第二个强度峰值，Si相的圆整化和细小析出相的弥散强化作用是形成第二个强度峰的主要原因。
陶瓷与金属由于其差异较大的热膨胀系数易导致接头残余应力较大，研究者们采用添加中间层方式，成功降低了接头残余应力。本工作采用AgCu/泡沫Cu/AgCu复合钎料对ZrB2-SiC陶瓷与Inconel 600镍基合金进行真空钎焊，系统研究了泡沫Cu厚度对钎焊接头组织和性能的影响。结果表明：所获得的钎焊接头无明显缺陷，焊缝均由Agss，Cuss和（Cr，Fe）7C3三种相组成。剪切性能测试表明：添加泡沫Cu中间层获得的接头性能高于未添加泡沫Cu得到的接头，且随着泡沫Cu厚度的增加，焊缝中泡沫Cu骨架结构增多，钎焊接头强度呈先增大后减小的变化趋势。当泡沫Cu厚度为1 mm时，接头获得最优的剪切强度，达到72.5 MPa。通过ABAQUS有限元分析软件对接头残余应力进行分析，添加泡沫Cu钎焊时，接头金属侧残余应力降低了50.6 MPa，ZrB2-SiC侧降低了110.3 MPa，进一步证明添加泡沫Cu能够有效缓解钎焊接头残余应力。
通过瞬时液相（TLP）连接的互连工艺，采用Sn4.7Ag1.7Cu+Ag复合钎料，制备Sn4.7Ag1.7Cu+Ag复合钎料/Cu接头。采用SEM观察恒温时效过程中接头的组织，结合EDS对比不同工艺下试样接头组织，并对接头性能进行对比分析。结果表明：随着Ag颗粒含量的增加，Sn4.7Ag1.7Cu+Ag/Cu接头耐高温（300℃）服役性能随之提高；Ag含量为25%（质量分数）时接头在高于基体钎料熔点（217℃）83℃下服役15天未断裂，且抗拉强度为25.74 MPa，达到了低温焊接、高温服役的目的；与Sn4.7Ag1.7Cu/Cu接头相比，随着时效的进行，Sn4.7Ag1.7Cu+Ag复合钎料/Cu接头焊缝组织中残余的Ag颗粒不断溶解，并在接头界面附近产生大量Ag3Sn化合物，而大量的块状Ag3Sn化合物可以有效抑制焊缝中Sn元素向Cu基板扩散，达到抑制Cu3Sn层生长的目的；在200℃服役温度条件下，随着时效的进行，Sn4.7Ag1.7Cu+Ag复合钎料/Cu接头力学性能先下降后上升，然后再下降并趋于稳定，且力学性能稳定性比Sn4.7Ag1.7Cu/Cu接头要好。
超粗晶WC-Co硬质合金因耐磨性高和韧性好成为研究的一个热点，而致密度和晶粒的控制是获得优异性能的关键。采用轻度球磨法获得添加超细WC的复合粉末，通过真空烧结制备平均晶粒尺寸为8.3~8.8 μm的超粗晶WC-10Co硬质合金，研究烧结保温时间对致密度、WC晶粒及力学性能的影响。结果表明：随着烧结保温时间从30 min增至120 min，致密度先增加后下降，Co在合金表面聚集氧化并使内部孔隙增多，部分WC晶粒聚集形成异常晶粒，这些缺陷结构阻碍了孔隙的消除；超细WC和球磨破碎细WC的先后溶解析出，使WC平均晶粒度先增加后减小，晶粒分布变宽。当烧结保温时间为60 min时，曲面类球状WC部分通过台阶生长机制转变为性能友好型的圆边六棱柱晶粒，抗弯强度和冲击韧性达到最高，分别为1733 MPa和28 kJ·m-2。此外，烧结过程中部分晶粒中原生缺陷难以完全消除，而较长的烧结保温时间下，多种缺陷的增多降低合金性能。
以一种成熟的树脂基摩擦材料配方为基础，研究紫铜纤维质量分数对摩擦材料物理性能、力学性能、摩擦磨损性能及制动噪声的影响。结果表明：随紫铜纤维质量分数增加，摩擦材料的密度、硬度、内剪切强度逐渐增大，气孔率、压缩量逐渐降低，pH值则随紫铜纤维质量分数的变化没有明显的区别；通过执行SAE J2521和SAE J2522程序进行台架实验，发现紫铜纤维的添加对摩擦材料名义摩擦因数的影响较小；添加适量紫铜纤维有利于改善摩擦材料与对偶件表面的接触状态，稳定摩擦因数，提高摩擦材料的抗衰退性能；随紫铜纤维含量增加，摩擦材料的磨损率先降低后略微上升，紫铜纤维质量分数为9%时，磨损率最低；当紫铜纤维质量分数在7%时，摩擦材料具有最佳的噪声性能。
采用同轴送粉激光熔覆技术在TC4钛合金表面制备添加25%（质量分数，下同），35%和45% Ni-石墨的TC4/Ni60/Ni-石墨复合功能涂层，借助渗透探伤、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪、电子探针、白光干涉仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机对比研究复合涂层的成形质量、微观组织和力学性能。结果表明：35% Ni-石墨涂层成形质量最优，不同含量Ni-石墨涂层反应析出相种类一致，主要为Ti2Ni，TiC，TiB2，石墨以及基体α-Ti，涂层中均形成了TiC包覆石墨半共格复合相以及TiC，Ti2Ni交错生长共格复合相，半共格TiC包覆层对熔池中石墨有一定缓解溶解作用，共格TiC-Ti2Ni复合相可使脆性Ti2Ni组织得到均匀细化。随着Ni-石墨含量不断增加，涂层平均显微硬度和耐磨性逐步降低，而减摩性能呈现出先增后减的变化趋势，磨损机制均为磨粒磨损。
采用聚硅氮烷作为树脂基体，h-BN作为功能粉体制备复合涂层，通过化学方法对BN进行接枝改性以改善其在复合涂层中的分散，利用FT-IR和TEM对改性前后BN的化学结构进行分析，采用SEM对复合涂层微观形貌结构进行表征，通过对不同树脂含量的复合涂层微观形貌的表征确定了复合涂层最优的树脂含量为50%（质量分数），并对复合涂层的性能进行初步测试分析。结果表明：化学改性的方法成功实现BN的表面接枝，改性后的BN在涂层中的分散性能得到了有效改善，复合涂层表现出较好的阻隔屏蔽性能和耐高温、抗氧化性能。
以聚氧乙烯（PEO）/氯仿溶剂为核层纺丝液，聚β-羟基丁酸酯（PHB）/氯仿溶剂为壳层纺丝液，通过同轴静电纺丝技术和高速旋转接收辊制备了有序排列的PEO/PHB核壳超细纤维。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、差示扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）、X射线衍射仪（XRD）和动态热机械分析仪（DMA）对制备的PEO/PHB核壳超细纤维膜的表面形貌、核壳结构、热性能、结晶性能和力学性能进行表征。结果表明：实验制备的PEO/PHB纤维具有显著的核壳结构，纤维排列有序，纤维平均直径为0.57~1.27 μm；PEO/PHB核壳超细纤维晶体结构中含有组分PHB的α型晶体和组分PEO的单斜晶体；增加纺丝电压，纤维直径减小，结晶度先增大后减小；增加推注速度，纤维直径增大，结晶度先增大后减小；增加收集距离，纤维直径先减小后增大，结晶度先增加后减小。改变单一纺丝条件，在纺丝电压18 kV或推注速度0.07 mm/min或收集距离8 cm的条件下所制备的纤维膜均具有较高的力学性能；与纯PHB纤维和纯PEO纤维比较，有序排列PEO/PHB核壳超细纤维中各组分热学稳定性均有所提高。
将布拉格光纤光栅（fiber Bragg grating，FBG）传感器埋植在纤维增强树脂基复合材料加筋板结构的三角填充区，在线监测复合材料T型加筋板的固化过程与准静态压缩过程。结果表明，埋植FBG传感器的加筋板和未埋值FBG传感器的加筋板，其压缩破坏载荷基本相当。同时，内埋于复合材料加筋板三角填充区的FBG传感器可以有效监测复合材料加筋板固化过程的应变变化，固化后亦可用于实时监测结构中产生的温度和应变变化。在准静态压缩过程中，FBG传感器测得的应变值变化曲线与接触力-压头位移曲线变化趋势基本一致。FBG传感器可在不影响结构性能前提下，准确地响应复合材料加筋板在受载条件下出现的分层、开裂等损伤。
对T800碳纤维/环氧树脂基复合材料进行湿热老化实验，通过质量变化、老化前后表面形貌、红外光谱、动态力学性能，层间剪切和压缩实验，研究3.5%（质量分数，下同）NaCl溶液和去离子水两种介质分别在70℃下溶液浸泡对碳纤维/环氧树脂基复合材料力学性能的影响。结果表明：T800碳纤维/环氧树脂基复合材料在去离子水和3.5% NaCl溶液中的吸湿率相对较低，分别为0.82%和0.67%；未老化试样纤维与基体之间黏结良好，在3.5% NaCl溶液老化后纤维与基体界面破坏相比去离子水中老化更严重；经去离子水中浸泡后剪切强度降低8.8%，压缩强度降低4.3%；在3.5% NaCl中浸泡后剪切强度降低10.1%，压缩强度降低4.7%。在两种溶液老化后试样的Tg降低，但相差不大。此次研究结果对T800碳纤维/环氧树脂基复合材料在腐蚀环境中的应用提供了依据。
采用三点弯曲和层间剪切测试法研究热氧老化对三向正交碳/玻璃纤维/双马复合材料（三向正交复合材料）和对应的层合碳/玻璃纤维/双马复合材料（层合复合材料）力学性能的影响。分析复合材料的失重行为以及不同老化时间下的红外光谱、宏观和微观形貌、弯曲性能和层间剪切性能。结果表明：热氧老化导致的大量树脂分解在复合材料表面及内部产生大量裂纹，界面性能不断下降，最终导致复合材料整体力学性能的下降，但三向正交复合材料的性能保留率始终高于层合复合材料。这是因为，三向正交复合材料有Z向纱存在，裂纹沿着层间传播时会受到Z向纱的阻挡，因此能在树脂和界面性能严重退化的情况下使所有纤维成为一个整体来抵抗外力。此外，采用"改进型随机过程模型"对200℃下老化180天的三向正交复合材料的弯曲强度数据进行预测，预测误差小于10%，说明该模型具有较高的可靠性。
为了改善纳米二氧化硅（SiO2）在树脂基体中的分散性，同时研究SiO2粒径对树脂基体性能的影响，采用Stöber法制备了50，90 nm和220 nm三种不同粒径的纳米SiO2，并通过表面接枝硅烷偶联剂及聚醚胺的方法制备了相应的SiO2无溶剂纳米流体（NF）。利用红外光谱（FT-IR）、透射电镜（TEM）、热失重（TGA）和差示扫描量热法（DSC）等测试方法对流体的化学结构和物理形貌等理化性质进行了表征。测试了不同粒径和不同含量SiO2纳米流体/环氧树脂（NF/EP）复合材料的力学性能，结果表明，复合材料的力学性能随着流体含量的增加呈现先升后降的趋势；50 nm SiO2流体对环氧树脂冲击性能改善明显，当添加量为1 phr时，弯曲强度增加了11.64%，冲击强度增加了54.55%；而220 nm SiO2流体对弯曲性能改善更为明显，当添加量为1 phr时，弯曲强度提高17.51%，冲击强度提高50.00%。玻璃化转变温度和线膨胀系数测试的结果表明，NF/EP有更高的玻璃化转变温度和更低的线膨胀系数。NF/EP因具有良好的力学性能和低的线膨胀系数，可用作电子灌封树脂。
