高性能纤维增强聚合物复合材料在增材制造特殊温度环境下形成的晶体结构是决定天线罩力学、介电和透波性能的关键因素。为此，开展了聚对苯撑苯并二噁唑纤维/聚醚酮酮（PBO/PEKK）复合材料在高温激光粉末床熔融（Laser powder bed fusion, LPBF）成形过程中的结晶动力学行为研究，并分析了对其力学和介电/透波性能的影响机制。研究表明，纯PEKK以均相成核为主，结晶度随温度升高降低；引入PBO纤维后体系转为异相成核，呈现双阶段结晶特征，240 ℃时两阶段结晶协同、半结晶时间最短。力学性能受结晶与界面共同调控，纯PEKK在粉床温度为230 ℃下成形时强度最高（82.66 MPa），PBO/PEKK在粉床温度为240~250 ℃成形时界面结合与承载能力显著提升。介电性能上，纯PEKK结晶度下降致偶极极化增强，介电常数随粉床温度升高单调增加；PBO/PEKK在粉床温度为240 ℃介电常数最低（2.14）、介电损耗集中在0.00 ~ 0.02低损耗区间，1~18 GHz宽频透波率高于80%。本研究揭示了LPBF工艺–结晶–性能的内在关联，为PEKK基复合材料在毫米波雷达罩、5G/6G天线中的高频应用奠定了理论和技术支撑。

随着电子设备普及和军事隐身技术发展，电磁辐射与干扰已成为影响社会安全与设备稳定运行的突出问题，开发高效、轻量、宽频的电磁波吸收材料成为迫切需求。传统吸波材料（如铁氧体与碳基材料）受限于频带窄、厚度大、结构调控困难等瓶颈，难以满足现代多频段、轻量化及复杂环境应用的要求。电磁超材料通过人工结构设计实现了对电磁波的前沿调控，而3D打印技术凭借其高自由度、精准成型复杂结构的优势，为结构功能一体化吸波体的设计与制备提供了全新路径。本文系统综述了3D打印功能结构一体化超材料吸波体的研究进展，重点阐述其吸波机理、主流3D打印工艺特点、典型吸波结构设计分类，并对当前面临的挑战与未来发展方向进行展望，为相关材料的开发与创新提供参考。

碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（SiC_f/SiC CMC）是推动高推重比航空发动机发展的战略性热结构材料，其性能优化关键在于合理调控纤维与基体间界面相的结构与组分。针对新型界面相体系普遍存在的组分空间广阔、关键性能相互耦合、协同优化设计难度大的挑战，本文系统综述了基于材料基因工程理念，在SiC_f/SiC CMC界面相领域取得的高通量计算-实验-数据驱动全链条研发进展。在氮化硼基新型界面相方面，梳理了融合深度势能分子动力学模拟与高通量组分扫描的成分筛选研究；在稀土硅酸盐新型界面相方面，总结了通过高通量理论计算指导稀土元素组合设计、多性能协同筛选优化成分的研究进展。结合典型界面相成分的制备与性能验证，表明该研究范式为先进陶瓷基复合材料的工程化设计与应用提供了可靠的数据支撑与材料基础。

电弧增材制造（wire arc additive manufacturing，WAAM）兼具沉积效率高、材料利用率高和适于大尺寸构件成形等优势，是镁合金复杂整体构件制造的重要候选技术。与普通AZ系镁合金相比，稀土镁合金具有更高的强度上限和更丰富的组织调控途径，但其低熔点、高蒸气压和高化学活性又使成形过程中更易出现氧化夹杂、孔隙、层间组织分异及性能波动。近年围绕WE43/WE43A、Mg-Y-RE-Zr、Mg-Y-Nd-Zr、Mg-Gd-Y-Zr、Mg-Gd-Y-Zn-Zr、Mg-Nd-Zn-Zr、ZM6等体系，已形成从丝材制备、工艺窗口、组织演化到热处理与复合调控的较为完整的研究体系。本文在系统梳理原始文献的基础上，综述了稀土镁合金WAAM丝材的基本要求与专用化趋势，归纳了不同弧热源路线下的成形特征、冶金缺陷与热历史规律，重点讨论了多层热循环条件下等轴晶构建、富稀土相转变、β系析出与长周期堆垛有序结构演化，以及其对室温、高温和腐蚀行为的影响。进一步总结了短时固溶、定制时效、主动冷却、摩擦搅拌加工、激光—电弧复合及微合金化等调控策略。现有研究表明，稀土镁合金WAAM的核心问题不是单纯降低热输入，而是围绕合金成分、熔池行为、层间热历史和后续析出路径建立工艺—组织—性能协同控制。文末从专用丝材开发、在线监测与多场模型耦合、服役评价和工程尺度构件制备等方面提出了后续研究方向。

在汽车轻量化、一体化压铸的背景下，压铸镁稀土合金因高比强度与高塑性在车身大型薄壁件中应用广泛。然而，与压铸铝合金相比，压铸镁合金的力学性能仍有待提升。本文以AE44镁合金为研究对象，通过力学拉伸试验和硬度测试研究其在不同温度（160℃~340℃）、不同时间（40 min~160 min）工况下的烘烤硬化行为。基于传统单一的烘烤硬化评价指标，本文提出了一种耦合力学强度与延伸率的烘烤硬化性能评价方法。结果表明：AE44镁合金在250℃+80 min工况下的综合力学性能最优；新提出的评价方法能综合量化合金的烘烤硬化效果。本研究可为汽车烘烤工艺的评价提供新思路。

等离子刻蚀是构造半导体元器件内部纳米级结构的关键加工技术，决定了半导体器件的性能。但在等离子刻蚀过程中等离子体会通过物理轰击溅射和化学反应侵蚀刻蚀机内壁以及其他设备，产生颗粒污染物损害元器件性能。因此需要在刻蚀腔内壁与设备表面喷涂耐刻蚀涂层，降低刻蚀速率，减少污染物颗粒。Al₂O₃是第一代耐等离子刻蚀涂层材料，但随着半导体器件集成度的提升，等离子刻蚀功率不断提高，刻蚀气氛逐渐复杂，Al₂O₃已无法满足等离子刻蚀工业的耐刻蚀性能需求，被掺杂Y₂O₃、YOF等替代。合理选择涂层材料体系、涂层沉积技术可以显著提高防护涂层的等离子体耐受性，延长其使用寿命。本文探讨了耐等离子刻蚀涂层的致密度、硬度、介电强度等与耐刻蚀性之间的协同关系，并从涂层沉积技术、涂层材料体系选择方面系统综述了耐等离子刻蚀涂层的研究现状，分析了等离子体刻蚀条件与涂层刻蚀行为之间的关系。本文旨在解析耐等离子刻蚀涂层的微结构与材料体系关键因素，为新一代耐等离子刻蚀涂层的元素设计与制备工艺选择提供理论指导。

为改善CuAlMn形状记忆合金组织均匀性、力学性能及形状记忆效应，采用真空电弧熔炼制备了Cu-12Al-5Mn-xZr（x=0，0.1，0.2，0.3，0.5，0.8，wt.%）系列合金，并经固溶、水淬、多道次热轧及后续固溶处理后，系统研究了Zr微量添加对合金相变行为、微观组织、拉伸性能和形状记忆效应的影响。结果表明各成分合金均发生典型热弹性马氏体相变，室温组织主要由18R和2H马氏体组成。随Zr含量增加，合金晶粒明显细化，组织均匀性提高，并在基体中形成弥散分布的第二相AlCu₂Zr颗粒，其中0.3 wt.% Zr合金的晶粒细化效果最为显著。适量Zr添加可显著改善合金的室温力学性能，0.3 wt.% Zr合金表现出最佳综合力学性能，其抗拉强度约为831 MPa，断后伸长率约为7.2%，较基体合金分别提升118.7%和26%。同时，Zr添加可提高合金的形状记忆效应回复率和总的形状回复率，在Zr添加量为0.1-0.3 wt.%时，形状记忆效应回复率可达90%，总的形状回复率达94%。分析认为，适量Zr引起的晶粒细化、马氏体亚结构优化及弥散第二相析出，有助于提升合金的强塑性匹配及相变回复能力。当Zr含量继续增加时，性能改善趋于减弱。结果表明，微量Zr合金化结合热轧处理是提升CuAlMn形状记忆合金综合性能的有效途径。

采用氩弧熔覆技术在Q235钢基体上制得CoCrFeNiVx（x表示摩尔比，x=0，0.25，0.5，0.75，1）高熵合金涂层，利用XRD、SEM和EDS分析熔覆层的相组成、微观组织以及元素分布，此外，使用维氏硬度计、摩擦磨损试验机及电化学工作站分别测试该涂层的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性。结果表明：未掺杂V的CoCrFeNi高熵合金涂层为单一FCC固溶体相结构，CoCrFeNiVx高熵合金涂层在V含量为0.75~1时，掺入一定量V使涂层由FCC相转变为FCC+σ双相结构，导致衍射峰向小角度偏移；逐量添加V后，晶界增多，晶粒细化，枝晶间产生了析出物；同时加入V后，产生了固溶强化、细晶强化和第二相强化，在这几种强化的协同作用下，熔覆层的平均显微硬度从169.9 HV0.3提升至323.3 HV0.3，磨损量由15.8 mg降低至7.4 mg，显著提升了其硬度和耐磨性，磨损机制由黏着磨损和磨粒磨损主导转变为黏着磨损为主；V含量添加至1时，熔覆层的腐蚀电位由-0.535 V增加到-0.374 V，电荷转移电阻从1.104×102 Ω/cm2增加至2.194×103 Ω/cm2，耐腐蚀性能得到了提升。

在航空航天、汽车交通、国防军工及个人防护等领域，抗冲击吸能性能是保障结构与人员安全的关键指标之一，其核心目标是在冲击过程中通过材料与结构的高效能量耗散，最大限度地减轻被保护对象的损伤程度。然而，受限于传统材料设计与制造工艺，现有材料的吸能效果已无法满足当前对冲击防护性能日益增长的需求，且在生产中设计复杂的拓扑构型仍是一项重大挑战。3D打印技术因其高设计自由度，为高性能抗冲击吸能材料结构的设计、制备及性能优化提供了新的可能性。本文总结了近年来基于3D打印技术的抗冲击吸能材料的研究进展，涵盖多种类型的吸能材料及典型3D打印抗冲击吸能结构，探讨了该类材料在多个关键领域中的应用现状与研究情况。展望未来，3D打印抗冲击吸能材料的发展将聚焦于新型多功能吸能材料的开发、新型高效吸能结构的创制，以及与人工智能等前沿技术的深度融合，从而进一步推动其在高端防护、航空航天等关键领域的工程化应用与技术革新。

针对航空发动机SiC/SiC涡轮外环对热环境障-封严涂层的迫切需求，采用大气等离子喷涂技术（APS），基于梯度热膨胀原则，在SiCf/SiC复合材料表面设计并制备了1.5 mm厚度的稀土铝酸盐基热环境障-封严涂层体系，研究了洛氏硬度、结合强度、抗热震性能和可磨耗性能等。结果表明：稀土铝酸盐基封严层（RE2O3-Al2O3）孔隙率为32.7±2.4%，洛氏硬度平均值为(67.1±1.0)HR45Y，结合强度平均值为5.6±0.4 MPa；经1300℃热震测试1000个循环后，涂层保持宏观完整无剥落，封严层内出现垂直裂纹和裂纹偏转现象；Yb2Si2O7/Si界面无明显TGO；涂层体系与叶尖模拟件（DD9合金）对磨，在350m/s线速度，常温和1200℃温度条件的IDR值分别为8.13%和11.73%，刮痕轮廓清晰、规整；相比常温，涂层在1200℃温度条件刮削出现更多的磨屑转移，表面形成磨削-陶瓷的镶嵌状态。

针对镁合金板材室温塑性低、二次成形性能不足的技术瓶颈，本文采用连续弯曲与退火处理结合的方法，在Mg-Zn-Ca镁合金板材厚度方向构筑梯度晶粒组织，协调二次成形过程中的应变分布，提升板材室温成形性能。结果表明，连续弯曲在板材厚度方向引入非均匀残余应变，经470℃、30min退火后形成两侧细晶、中心粗晶的梯度组织。板材两侧区域平均晶粒尺寸分别为56.1μm和61.2μm，中心区域平均晶粒尺寸为122.9μm。与轧制后退火的板材相比，梯度组织板材在轧制方向、45°方向和横向的延伸率均明显提高，其中45°方向延伸率达到23.3%。梯度组织板材的杯突值达到7.97mm，较直接轧制后退火的板材提高22%。成形性能提升主要归因于粗、细晶区的协同变形，中心粗晶通过拉伸孪晶协调厚度方向应变，两侧细晶促进非基面滑移和晶间应变传递，从而延缓应变集中和裂纹扩展。

Mg-Gd系合金综合性能优异，其生产高度依赖高品质稀土中间合金。传统熔配法生产中间合金存在能耗高、损耗大及成分偏析等问题。采用熔盐电解法制备Mg-Gd中间合金，可显著降低能耗、提高纯度。本工作系统研究了电解温度与电流密度对电解能耗及合金成分的影响，结果表明：电解过程中槽电压、Gd含量与温度负相关、与电流密度正相关，电流效率受传质过程与阳极效应制约，高温下杂质含量升高。在此基础上，通过工艺参数优化，确定最优电解条件：温度1323 K、阴极电流密度6.0 A/cm²。该工艺下，电解能耗降低14.5%，制得Mg-90Gd中间合金组织均匀、杂质含量低，由MgGd基体相与α-Gd第二相组成。本研究揭示了关键电解工艺参数的影响规律，为高效电解制备高纯Mg-Gd中间合金提供了科学依据。

TiNi形状记忆合金凭借优异的形状记忆效应和超弹性，在航空航天、生物医疗、柔性驱动及四维(4D)打印等领域具有广阔应用前景。然而，其加工硬化严重、成分敏感性高以及复杂结构加工困难等特点限制了传统制造方法的应用，增材制造则为TiNi复杂构件近净成形及组织-功能协同调控提供了新的技术路径。本文综述激光粉末床熔融(laser powder bed fusion, LPBF)、电子束粉末床熔融(electron beam powder bed fusion, EBPBF)、激光定向能量沉积(laser directed energy deposition, LDED)及电弧增材制造(wire arc additive manufacturing, WAAM)制备TiNi形状记忆合金的研究进展，围绕“工艺-组织-相变-性能-应用”主线，重点分析不同工艺热历史、缺陷形成、成分变化及多尺度组织演化对马氏体相变和功能性能的影响。研究表明，LPBF快速凝固易形成高密度位错、强织构及较高残余应力；EBPBF的高温预热和较慢冷却具有明显的原位热处理效应；LDED和WAAM中的重复热循环和热积累则易导致沿沉积方向的成分及组织不均匀。Ni选择性蒸发、Ti2Ni和Ni4Ti3等第二相、残余应力及织构共同影响B2与B19'之间的马氏体相变，其中基体Ni含量和析出状态是决定相变温度的重要因素。通过工艺参数优化、热处理、致密化及合金化等手段，可进一步调控相变温度、超弹性、形状记忆效应及循环稳定性。近年来，数据驱动方法逐渐应用于TiNi合金的相变温度预测、在线缺陷识别、工艺窗口优化和循环性能预测，为建立成分-工艺-组织-相变-性能定量关系及实现闭环制造提供了新的途径。增材制造TiNi合金已在生物植入物、航空航天驱动器、智能结构及4D打印等领域表现出良好的应用潜力，但成分与相变温度精准控制、组织性能一致性、长期循环稳定性以及数据驱动模型与物理机制融合仍是其工程应用需要解决的关键问题。

镁锂（Mg‑Li）合金因低密度与高化学活性，在可降解石油压裂工具领域应用潜力突出，但存在强度偏低、腐蚀速度不可控的问题。为提升其力学性能与降解行为可控性，本文以Mg‑8Li‑4Gd‑1Ni合金为研究对象，采用轧制变形与低温回复复合工艺开展调控研究。结果表明：轧制变形量由30%增至70%，合金抗拉强度提升至295 MPa，在3.0 wt.%KCl溶液中降解速率同步提高，70%轧制态兼具高强度与快降解特性。对70%轧制态合金进行100℃、15-20 min热处理，组织由纤维状转变为层片状，轧制层间的第二相分布较为均匀；20 min热处理打断了轧制态连续的局部腐蚀通道，腐蚀模式从沿变形方向的沟槽状局部过腐蚀转变为三维空间内均匀推进的蜂窝状降解，电荷转移电阻降低、腐蚀电流密度增大，降解活性增强，使合金的降解较为均匀可控。

随着航空发动机向高推重比提升，涡轮前温度持续升高，传统金属基可磨耗封严涂层因热稳定性不足而逐渐失效。陶瓷基涂层因优异的高温稳定性成为重要的发展方向，但其固有的高硬度与低断裂韧性导致可磨耗性、抗冲蚀性与抗热震性难以兼顾，而多孔结构在保障可磨耗的同时又会加剧腐蚀介质渗透，加速涂层失效。因此，如何在可磨耗与耐蚀/抗热震性能之间取得平衡，是该领域面临的核心挑战。本文从材料体系、多尺度结构设计与制备及服役失效机制三个维度，系统综述了高温陶瓷基可磨耗封严涂层的研究进展。在材料层面，梳理了从氧化钇稳定氧化锆（Yttria-stabilized zirconia，YSZ）向氧化镝稳定氧化锆（Dysprosia-stabilized zirconia，DySZ）以及其他更为先进材料的演变；在结构层面，揭示了从传统造孔向球形闭孔、仿生层状、梯度过渡等空间结构调控的转变；在失效层面，阐明了热疲劳失效，热震失效与冲蚀失效的作用机制。最后展望了未来研究应聚焦于陶瓷基可磨耗封严涂层体系，探索高熵稀土改性与跨尺度结构设计的协同创新，以及先进喷涂工艺对微纳孔隙的精准构筑，以推动新一代涂层的工程化应用。

全球能源短缺与环境污染问题日益严峻，可见光催化技术因可直接利用太阳能实现污染物降解、制氢与杀菌消毒，成为绿色可持续发展的关键技术。当前可见光催化材料仍面临光吸收效率低、载流子复合快、稳定性差及功能单一等瓶颈，制约其实际应用。本文系统梳理金属基、碳基、金属有机框架类（MOFs）及钙钛矿类四大类可见光催化剂的结构特性、优势与不足，综述掺杂改性、缺陷工程、形貌调控、异质结构建四大核心改性策略的作用机制与研究进展，分析催化剂在光解水制氢、有机污染物降解、病原微生物杀菌消毒三大领域的应用效能与场景。针对现有材料稳定性不足、规模化成本高等问题，提出未来应聚焦新型稳定催化剂开发、多策略协同改性、实际场景机制与工艺优化等方向，推动可见光催化技术从实验室研究走向工业化应用，为清洁能源制备与环境治理提供技术支撑。

锂离子电池热失控安全问题是制约其高能量密度化发展的关键瓶颈。为了开发兼具耐热冲击、高效隔热、锂离子电解液惰性的一体化成型防护涂层，本研究以两种聚酰亚胺（PI、PNI）为成膜基体，引入380 μm和45 μm两种粒径的层状白云母粉体，制备有机-无机复合隔热涂层，探究白云母片层结构在瞬态高温下的协同热解炭化与隔热机制。结果表明，白云母填料使复合涂层高温残碳率提升2倍以上；800 ℃-20 s火焰烧蚀后涂层背面温度低至80.5 ℃，1000 ℃-20 s冲击下复合涂层背面平均温度仅141.1 ℃，涂层完整无开裂。最优涂层（PNI@CM-Ti）在65 ℃商用电解液中可稳定耐受14天，界面形成稳定钝化层。480 Wh/kg锂离子电池针刺测试表明，涂覆该复合涂层后壳体无熔融、无穿孔、无侧喷。层状白云母的迷宫效应延长热解气体扩散路径，协同聚酰亚胺高温成炭形成稳定复合炭层，为高能量密度锂电池电芯间瞬态热防护提供了一种兼具隔热、耐蚀与结构稳定性的材料方案。

本文采用激光束焊接(laser beam-welded, LBW)方法制备7046-T6铝合金接头，并系统研究激光焊接热循环对接头不同区域显微组织、显微硬度及局部腐蚀行为的影响。结果表明，焊接热循环使接头形成明显的BM、HAZ和FZ组织差异。BM区域保留冷轧带状组织，HAZ发生回复及局部再结晶，FZ经完全熔化和快速非平衡凝固后形成由柱状晶、等轴晶及胞状凝固亚结构组成的非均匀组织。其中，FZ细晶主导区平均晶粒尺寸约为9.72 μm，HAGBs比例达到84.1%，表现出显著的晶粒细化和等轴化特征。电化学测试结果表明，与BM相比，LBW接头具有更负的自腐蚀电位、更高的自腐蚀电流密度和更低的电荷转移电阻，说明焊接后接头的腐蚀倾向增强，整体耐蚀性降低。浸泡实验表明，不同区域局部腐蚀敏感性为FZ > HAZ > BM。扫描开尔文探针力显微镜结果进一步表明，FZ区域最大表面电势差达到464.5 mV，明显高于HAZ区域的225.3 mV。FZ中组织细化引起的晶界面积增加、第二相及溶质元素重新分布以及局部表面电势差增大，共同增强了局部微电偶作用，进而促进点蚀的萌生与扩展。

钛合金具有高比强度、高比刚度以及优异耐蚀性，是航空领域的关键结构材料。然而，钛合金的带孔连接区域易萌生疲劳裂纹和引发早期失效，严重影响服役寿命与运行安全。冷挤压（cold expansion，CE）强化技术可细化孔的近表层微观组织，引入深层的残余压应力，延长带孔结构的疲劳寿命。本文以TC4等主流航空钛合金为对象，梳理其冷挤压强化技术与强化机理的相关研究进展，分析冷挤压过程中残余应力场的形成与演化规律，揭示典型钛合金中的位错滑移、晶粒细化等微观组织演化机理及疲劳裂纹抑制机理；在此基础上，重点总结工艺途径、关键技术参数、结构几何及服役环境条件对冷挤压强化效果的影响，探讨关键因素的优化方法。分析表明，冷挤压的残余压应力场与梯度细晶组织协同抑制疲劳裂纹的萌生与扩展，对应最优强化效果的冷挤压工艺参数需综合合金牌号、孔径、板厚、工具形式及服役载荷；新型挤压工艺在改善残余压应力均匀性等方面展现出良好潜力，但仍存在设备成本高、工艺参数敏感、系统验证不足等局限。本文可为航空带孔结构件的冷挤压强化方法选择、参数优化和疲劳寿命提升提供参考。

为解决油气开采中井下工具卡钻、埋钻问题，本工作以7075Al合金为基体、鳞片石墨（Gr）为增强相，采用粉末冶金法制备了不同Gr含量（30，40，50wt.%）及不同球磨工艺的Gr/7075Al复合材料，系统研究了Gr含量、球磨工艺及腐蚀介质温度对微观组织和腐蚀行为的影响，为开发易溶解的金属基复合材料作为井下工具给出参考。XRD显示复合材料的制备过程中无界面反应产Al₄C₃生成，对比不同球磨工艺制得的复合材料发现，高能球磨使Al粉变为扁平形态，增大了比表面积及界面数量，腐蚀加速效应更显著，Gr细化并弥散分布；热压烧结使Gr沿垂直于压力方向定向排列，在纵截面形成层状结构，浸泡试验中，在腐蚀产物Al(OH)₃体积膨胀与热残余应力协同作用下，纵截面分层开裂，且随Gr含量增加而加剧。提高Gr含量，Al基体的连续性被破坏，阳极钝化现象基本消失，铝碳间电偶腐蚀效应增大，7075-50Gr-3508的腐蚀电流密度较7075-30Gr-3508提高约4倍；提高腐蚀介质温度能够破坏铝钝化膜的稳定性，在高温、高球磨能量下，提高增强相含量能有效发挥Gr/7075复合材料电偶腐蚀效应，7075-50Gr-3508的腐蚀电流密度可达3.74×10^-5 A/cm²。综上，高能球磨与适量Gr含量结合可在保持材料完整性的前提下有效调控Gr/7075Al复合材料的腐蚀速率，为其在油气井用可溶工具领域的应用提供了理论依据。

聚酰亚胺（Polyimide, PI）凭借其优异的机械性能、热稳定性和介电性能，在航空航天、柔性电子、气体分离等领域发挥着重要作用。然而，目前PI的制备与加工依赖于N-甲基吡咯烷酮（N-Methyl-2-pyrrolidone, NMP）、N, N-二甲基乙酰胺（N, N-Dimethylacetamide, DMAc）等极性非质子溶剂，这些溶剂的高毒性对生态环境和操作人员构成显著威胁。本文系统综述了近年来面向PI绿色合成的溶剂体系研究进展，重点阐述了水基溶剂、离子液体、生物基溶剂等体系的构建策略与作用机制。进一步从溶剂特性研究的新视角，揭示了溶剂选择对材料性能的重要影响。最后，对绿色溶剂体系制备PI材料面临的挑战及未来发展方向进行了展望。

激光增材制造技术以其设计自由度高、成形精度高与制造效率突出等优势，在航空航天领域高精度、高性能及复杂外形构件的制造中展现出显著的应用潜力。然而，该技术在制备具有优异高温性能但焊接性较差的镍基高温合金（如Inconel738、CM247LC和Mar-M247等）过程中，常出现较为严重的开裂现象，主要体现为凝固裂纹、液化裂纹、失塑裂纹及应变时效裂纹四种类型。本文系统分析了上述裂纹的形成机理，指出残余应力、晶界强度与熔体流动补缩能力是影响裂纹产生的三大关键因素。在此基础上，结合已有研究进展，从材料成分优化、工艺参数调控、外场辅助技术及裂纹敏感性预测模型四个维度，综述了抑制激光增材制造镍基高温合金开裂的主要措施，以期为相关领域的研究与工程应用提供参考。

铝合金以其高强度、良好韧性和轻质特性，广泛应用于航空航天、轨道交通和国防军工等领域。激光粉末床熔融（Laser Powder Bed Melting, LPBF）工艺作为一种新兴的增材制造（Additive Manufacturing, AM）技术，通过逐层堆积粉末原料实现了从三维数字模型到实体产品的快速转变，显著提升了设计与制造的灵活性，同时能高效制备各类复杂精密结构部件。本文旨在系统全面地综述LPBF成形铝合金的分类、显微组织及力学性能。首先，概述AM技术与传统加工工艺的差异；随后，深入探讨AM成形铝合金的分类体系，涵盖Al-Cu-(Mg)、 Al-Si、Al-Mg-(Sc,Zr)、Al-Zn-Mg-(Cu)、Al-Ni、Al-Fe等合金系列，并详细对比了不同AM工艺成形铝合金在水平/垂直方向上的力学性能差异，旨在构建系统全面的AM成形铝合金框架，为增材制造铝合金领域的研究与工业应用提供重要参考与理论指导。

氮化硅陶瓷因高强度、高硬度、耐磨损及优异的抗热震性能，被公认为航空航天、燃气轮机、半导体装备等极端工况首选结构材料。然而传统机械连接与高温钎焊均难以兼顾可靠性、经济性与尺寸精度，大尺寸复杂构件制备成本居高不下，成为制约高端装备轻量化的瓶颈。为实现氮化硅陶瓷快捷、经济、高效地连接，本研究采用聚甲基硅树脂改性聚氮硼硅烷作为胶基液，采用Si、Al、Ti、Ni作为填料制备了一款高性能耐高温胶。通过高温煅烧后力学性能测试优化了耐高温胶的配方组成，利用XRD、FT-IR、TG-DSC、SEM等研究了胶黏剂的热反应机制、组分结构演变及粘结机理。研究表明，当聚氮硼硅烷、聚甲基硅树脂、Si、Al、Ti、Ni的质量比为5:5:2:4:2:2时，粘结性能最佳；经过1300 ℃煅烧1h，室温剪切强度维持在20.5 MPa。在RT-1300 ℃热循环10次后，剪切强度依然可以达到13.6 MPa。Si、Al、Ti、Ni填料的加入提高了聚合物的热稳定性并促进了SiC陶瓷化产率，同时诱导多种其他陶瓷相与金属间化合物的生成。它们共同构筑连续均匀的致密结构胶层，有效地保障了高温粘结性能。

直升机在近地面飞行时，风挡玻璃会遭受高能量的砂石冲击，在玻璃表面产生损伤缺陷，从而导致风挡玻璃开裂，严重影响直升机的飞行安全和出勤率。为揭示直升机风挡玻璃开裂机理并提出改进措施，本文对风挡玻璃开裂的故障件进行了失效分析，研究了玻璃裂纹源区和非源区的损伤微观形貌，确定了风挡玻璃开裂损伤起源位置和玻璃表面损伤深度尺寸。在两种强化层深度的高铝硅酸盐玻璃上预制四种不同深度的损伤，并测试了其在不同损伤深度下的力学性能。结果表明，目前风挡玻璃使用的强化层深度50μm的高铝硅酸盐玻璃在损伤深度达到110μm后已无法满足使用要求，因此提出了将高铝硅酸盐玻璃的强化层深度由50μm增加至200μm的改进措施，改进后的玻璃当损伤深度达到170μm时，其许用应力较改进前提高了277%，仍可满足设计要求，对解决直升机风挡玻璃开裂问题具有重要意义。

随着新能源、航空航天及电子器件向高功率、小型化发展，高效热管理材料的需求日益迫切。氧化物微纳陶瓷纤维因兼具高比表面积、低热导率、优异耐高温性及化学稳定性，成为热管理领域的关键候选材料。本文综述了氧化硅、氧化铝、氧化锆基纤维及多元氧化物微纳陶瓷纤维的研究进展，总结了该类纤维的制备方法和性能优化策略，分析了当前存在的问题，并对其在热管理领域的应用前景进行了展望。

纤维增强复合材料凭借其优异的理化性能，已广泛应用于电子信息、生物医疗与航空航天等领域。然而，其在制造与服役过程中易产生基体裂纹、层间分层及界面脱粘等损伤，影响结构完整性与服役可靠性。针对上述损伤问题，智能响应型损伤修复技术基于“刺激-响应”机制，通过构建可触发功能单元与可执行修复网络，实现损伤后的结构修复与性能恢复，已成为材料损伤修复的重要研究方向。本文围绕“触发机制-修复执行”框架，系统综述了纤维增强复合材料智能响应型修复技术的研究进展。根据激励来源，将其分为物理激励与化学激励两类：物理激励包括力触发载体释放、热驱动熔融与形状记忆协同修复，以及光、电、磁诱导的原位热响应策略；化学激励涵盖水分子参与修复、基于动态非共价与动态共价键的网络重构及催化介导的化学重建路径。重点介绍了不同体系的修复机理、材料设计与性能恢复特征。总结归纳了当前研究在修复效率、响应速率及环境稳定性方面的主要问题，并对未来发展方向进行了展望。

为了提高钨极氩弧焊的熔敷效率，本文提出一种新的间接电弧焊方法，即双钨极-丝极间接电弧焊。分别研究了不同工艺参数对双钨极-丝极间接电弧形态、熔滴过渡行为、堆焊焊缝成形的影响规律。结果表明，焊接方向和钨极高度影响着电弧对工件和熔敷金属的热-力作用，焊丝在前且钨极高度较低的电弧有利于提高熔敷金属流动性及焊缝铺展性。丝-钨间距和钨-钨间距对电弧形态和熔滴过渡行为有着类似的影响规律，较小的间距使电弧更集中，耦合程度更高；同时，有利于获得较大的熔滴分离力，促进熔滴过渡。较传统冷填丝钨极氩弧焊，双钨极-丝极间接电弧焊的焊丝熔敷率提高2.1倍以上，而工件热影响区面积减小约61.7%。

本研究基于对第一性原理的基本理论与实验相结合，通过电子轨道杂化效应，共同导致总磁矩降低，通过观察态密度得知Cr的添加无论对奥氏体还是马氏体的稳定性都有一定的提高。同时，通过第一性原理模拟得知随Cr含量增加，居里温度（T_C）及马氏体相变温度有轻微下降趋势。且随着Cr的增加与奥氏体的稳定性成正比,且会增大磁化强度差，有利于磁驱马氏体相变。采用真空电弧熔炼炉制备了Ni₄₅Co₅Mn_37.5-xIn_12.5Cr_x（x=0、1、2at%）。研究发现，适量Cr（x=1）掺杂致使马氏体相变温度（T_M）下降；过量Cr（x=2）掺杂会使奥氏体与马氏体能量差（ΔE_M-A）有降低趋势。通过（DSC）得出Cr掺杂量从0at.%时T_M为376 K，而Cr掺杂量为1at.%时T_M为347 K对比未掺杂时降低了29K，且当Cr掺杂量为2at.%和3at.%时马氏体相变会产生不稳定状态。当掺杂3at.%的Cr时奥氏体的居里温度为368K，掺杂1at.%时奥氏体居里温度为384K。掺杂3at.%Cr对比掺杂1at.%时降低了16K，而对比于未掺杂Cr时390K的奥氏体居里温度降低了22K。可以看出Cr的掺杂会降低居里温度，与模拟相符。

表面增强拉曼光谱（SERS）技术凭借其超高灵敏度和分子指纹特异性，在生物医学、环境监测等领域成为关键分析工具，但传统金属基底（如胶体金/银）存在制备成本高昂、信号重现性差及生物相容性不足等局限性。二维材料（2DMs）作为新一代SERS基底，因其超平整表面、强荧光淬灭能力、可调电子结构及原子级厚度的层状结构等独特性质，正逐步突破传统金属基底的性能瓶颈。2DMs因表面丰富的悬键、缺陷位点及高活性面等优势实现了以化学增强机理（CM）为主导的增强路径，产生高达10²-10³的CM增强因子，可与电磁增强（EM）形成协同效应，同时保持优异的生物相容性和化学稳定性，为单分子检测、活体成像及界面催化反应原位监测提供了理想平台。本文综述了近年来国内外关于2DMs材料的机理研究和应用进展，归纳总结了2DMs材料的特点、SERS增强机理和调控方法，以及在农药残留检测、生物标志物检测等领域的相关成果，指出了目前研究存在的短板，并展望了未来的研究方向。

镁合金作为21世纪最具发展潜力的绿色环保型工程材料，因其低密度、高比强度以及优良的减震性能而备受关注。与此同时，增材制造（3D打印）作为一种新兴的先进成形技术，在实现高效成形与高性能构件制备方面展现出独特优势，尤其擅长成形复杂结构构件。镁合金增材制造技术在医疗植入物、航空航天部件及汽车轻量化等多个领域具有广阔的应用前景。本文重点围绕激光选区熔化、电弧增材制造及搅拌摩擦增材制造三类主流镁合金增材制造技术，系统梳理并分析了其在微观组织调控、力学性能提升与腐蚀行为研究等方面的国内外研究进展。最后，对三类技术的未来发展方向及关键技术创新趋势进行了展望。

钛合金因其高比强度、优异的耐腐蚀性和良好的热稳定性，被广泛应用于航空航天、能源装备和生物医疗等领域，其服役性能高度依赖显微组织及其演化规律。本文系统综述了高强韧钛合金在组织调控与力学性能优化方面的最新研究进展，重点聚焦α↔β相变、亚稳相转变以及多尺度组织演化机制。研究表明，不同组织形态在强度—韧性匹配中具有显著影响：纳米化组织能够显著提高屈服强度，而梯度和异质结构可使高周疲劳寿命提高数倍。本文进一步讨论了增材制造、热—力耦合加工以及亚稳相诱发塑性在突破传统强韧性折衷中的关键作用。此外，数据驱动与机器学习方法正在成为构建成分—组织—性能快速预测模型和实现智能化材料设计的重要途径。最后，从多场耦合下的组织演化机制、跨尺度模拟方法及大尺寸构件稳定制备等方面展望了未来研究重点。本文旨在为高性能钛合金的组织调控机理研究和工程应用提供系统梳理与发展方向。

硫化物固态电解质因其可与液态电解质媲美的室温离子电导率及优异的冷压成型能力，被视为构建高能量密度全固态锂电池的理想材料之一。然而，其与电极材料间存在的固-固界面相容性难题，已成为制约该体系走向商业化的核心瓶颈。本综述系统剖析了硫化物基全固态锂电池中存在的关键界面问题，包括界面物理接触失效、界面副反应、空间电荷层效应及锂枝晶生长，并揭示了这些问题在多尺度上的耦合机制。为应对这些挑战，本文分别从正极、电解质和负极三个方面，深入探讨了当前的界面优化策略与研究进展。最后，本文展望了未来界面研究的发展方向，指出通过多尺度、多维度的协同创新是实现高性能、高安全性硫化物全固态电池的关键。未来研究需致力于多物理场耦合机制的深入解析，并加强“材料-界面-结构”的跨尺度协同设计，以推动硫化物全固态电池最终实现从材料创新到工程应用的跨越。

现有铁基耐热材料中，奥氏体耐热钢具有优异的高温强度、抗蠕变性能以及良好的抗氧化性能，广泛应用于核反应堆、汽车发动机等高温结构部件。随着部件服役温度的升高对其材料的高温性能也提出了更高要求，奥氏体耐热不锈钢通过加入Nb、V、W等合金化元素实现固溶强化和沉淀强化，组织中形成MX相、M23C6相和Z相等析出相，提升合金的高温拉伸性能和蠕变性能；利用Cr、Al等元素增强合金的抗氧化性能。本文综述了奥氏体耐热钢的发展现状，从成分特征及元素作用、微观组织特征等方面分析了其对高温力学性能的影响，介绍了其高温拉伸性能、蠕变性能、抗氧化性能及影响因素，并对未来奥氏体耐热钢的研究方向进行了展望。

本文提出了基于热诱导相分离（Thermally induced phase separation, TIPS）制备聚乳酸（Polylactic acid, PLA）球形粉末的方法。控制PLA浓度和降温速率将溶液体系限定在亚稳区以成核-生长机制稳定相分离为球形液滴，研究了搅拌速率和自球化时间在伴随Ostwald熟化和液滴聚结作用下对粉末形貌、粒径等特性的影响。粉末休止角在28.37~39.95°之间，高流动性满足激光粉末床熔融（Laser powder bed fusion, LPBF）要求。增材制造PLA零件的拉伸强度可达36.87 MPa，弯曲强度可达52.51 MPa，极小曲面支架的压缩强度可达22.14 MPa。本研究证明了PLA粉末在LPBF工艺中具有优异的加工性，为推动LPBF成形PLA复杂构件的应用奠定了理论和技术基础。

摘要：以Ni-20W二元合金为基础合金，通过Pandat热力学软件结合高通量实验方法设计了一种具有低熔点、低偏析、胞枝状特性的新型Ni-20W-20Cr异质籽晶。DSC结果表明，Ni-20W-20Cr异质籽晶固相线和液相线温度分别为1399.7 ℃和1419.1 ℃，结晶温度间隔为19.4℃，相比于传统籽晶，具有较窄的结晶温度间隔。此外，还统计了Ni-20W-20Cr异质籽晶的组织间距，结果表明其组织一次枝晶间距经历了先增大后减小的过程(111±8.37μm→116±4.77μm→125±6.41μm→105±3.65μm)，符合经典Hunt模型中平界面失稳后，胞晶首先随抽拉速率增加粗化，之后发生胞枝转变，枝晶再次随抽拉速率增加细化的规律。随后，基于界面失稳转变模型，计算了平界面失稳转变速率和胞枝转变速率。结果表明，实验中平界面失稳速率与模型匹配度较好，但实验中的胞枝转变速率高于模型，表明传统一次枝晶间距计算模型可能不适用于阶梯增速实验。同时，EDS结果表明Cr元素偏析于枝晶间，W元素偏析于枝晶干，Ni则较为平均。最后，通过以上结论，在20 μm/s条件下成功制备了具有胞枝状组织的Ni-20W-20Cr异质籽晶，并使用该籽晶成功多次制备了完好的单晶高温合金。 关键词：镍基单晶高温合金；异质籽晶；阶梯增速；一次枝晶间距；

本文旨在对比研究化学强化铝硅酸盐玻璃和锂铝硅酸盐玻璃在表面损伤后剩余强度的变化规律。通过自制的喷砂试验机对化学强化铝硅酸盐玻璃和锂铝硅酸盐玻璃分别预制了不同气压下的单颗粒喷砂损伤和多颗粒喷砂损伤，并对两种玻璃在喷砂损伤前的弯曲强度和喷砂损伤后的剩余强度进行了测试。结果表明，化学强化锂铝硅酸盐玻璃的压应力层深度显著大于化学强化铝硅酸盐玻璃；铝硅酸盐玻璃和锂铝硅酸盐玻璃在化学强化后压应力随玻璃厚度方向的变化规律不同，铝硅酸盐玻璃的压应力在40μm深度范围以内大于锂铝硅酸盐玻璃，当深度超过40μm，锂铝硅酸盐玻璃的压应力反而大于铝硅酸盐玻璃；喷砂损伤后，当损伤深度在40μm深度范围内，铝硅酸盐玻璃的剩余强度更大；当损伤深度进一步增大至40μm以上，锂铝硅酸盐玻璃的剩余强度更大；化学强化锂铝硅酸盐玻璃在表面损伤后的剩余强度方面相比铝硅酸盐玻璃有更大优势。