高温合金空心涡轮叶片是航空发动机的核心高温部件，而用于叶片内部复杂的冷却流道结构成形的陶瓷型芯是叶片制备的关键过渡部件。光固化增材制造陶瓷型芯工艺具有无需模具、精度高、工艺周期短等优点，为复杂结构陶瓷型芯的高精度制备提供了一种可靠的新工艺，其中型芯增材制造过程中的缺陷控制成为高精度陶瓷型芯制备的关键。本文概述了国内外对打印、脱脂-烧结缺陷控制的研究现状。归纳了缺陷调控机制，从浆料制备、打印和脱脂-烧结工艺优化、矿化剂添加等方面综述了缺陷调控的研究现状，光固化增材制造陶瓷技术为制备高性能的增材复杂结构陶瓷型芯提供了理论指导。

固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种绿色、高效的电化学能量转换装置。由于采用固态陶瓷作电解质材料，决定了其需要在600-1000℃的高温环境中进行工作。而高温环境会加速设备材料老化，造成电池性能衰减速率加快。而中低温SOFC技术可提高系统的启动速度，提高设备的耐用性，扩大设备选材范围。因此，发展中低温SOFC技术是实现其大规模商业化应用的必经之路。由于固体电解质中的电荷传输和氧交换反应都是热激活过程，因此，SOFC工作温度的降低会增大电解质的欧姆极化，并增大电极的极化损耗，进而影响电池的实际功率。近年来，针对中低温SOFC技术的研究，主要集中于优化电极、电解质材料的微观结构、化学组成等方面来进行改善。本文系统地总结了近年来SOFC电极、电解质关键材料向中低温化发展的研究进展，并对未来SOFC关键材料的设计和发展方向进行了展望。

TA3合金在航空航天领域中的应用主要通过焊接连接，其焊接接头的微观组织和力学性能对焊接构件的服役安全性有着重要影响。本文对比研究了母材和焊缝试样的拉伸性能，并利用扫描电子显微镜和电子背散射衍射研究了拉伸前后的变形形貌。研究结果表明，与母材区域等轴状α晶粒不同，焊缝区域生成了块状、针状和锯齿状α晶粒；拉伸实验表明，由于焊缝区的显微硬度明显高于母材区，导致焊接接头断口位于母材区，其中焊缝区的变形机制为(0112 ̅)[0111 ̅]、(11 ̅02)[11 ̅01]孪晶，母材区变形机制为(11 ̅02)[11 ̅01]孪晶和位错滑移。

面向未来煤炭清洁高效利用的发展需求，开展了先进超超临界汽轮机转子用截面直径为Ø850mm 的C700R-1合金转子锻件的研制。采用闭式镦粗+挤压的方式，研制的大截面锻件锻态晶粒度在4~7级，热处理后的晶粒度在3级左右。由于边缘部位固溶后冷却速率快，后续时效过程中可析出大量均匀细小的γ′相。因此锻件边缘拉伸性能略优于心部和1/2R。边缘位置不同方向拉伸性能波动很小。锻件室温抗拉强度>950MPa，屈服强度>600MPa，冲击AKV>70J；700℃抗拉强度>750MPa，屈服强度>500Mpa。室温和700℃的延伸率和断面伸缩率均在25%以上。锻件在700℃/300MPa条件下的持久时间>7000h。本课题通过闭式镦粗+挤压的变形方式以及合理的热处理工艺，实现了Ø850mm截面等级镍基合金锻件的均质化制造，为后续全尺寸镍基合金转子锻件的制造提供了关键数据。

环境障涂层（EBCs）是高性能航空发动机陶瓷基复合材料（CMCs）热端部件的关键防护技术，能够显著提高部件的服役稳定性与可靠性。本文采用大气等离子喷涂技术（APS）制备Si/Yb2Si2O7/Yb2SiO5三层结构EBCs，研究其在1350 ℃、循环水氧条件下的腐蚀行为和衰退机制。结果表明：热处理态涂层主要有由单斜结构的Yb2SiO5相和立方结构的Yb2O3相组成，纳米尺寸的Yb2O3相弥散分布在Yb2SiO5中。循环水氧腐蚀后Yb2SiO5涂层表面呈脊状结构并伴随一定数量的孔洞，腐蚀产物Yb2Si2O7含量随循环次数增加而增加。Yb2Si2O7的形成与干湿交替的腐蚀环境和Si(OH)4气态物质有关。Yb2SiO5涂层内部存在贯穿裂纹但终止于Yb2SiO5/Yb2Si2O7界面，Si粘结层氧化生成的SiO2薄膜整体与Yb2Si2O7中间层和Si粘结层结合良好。本文的三层EBCs体系在1350 ℃下具有优异的抗循环水氧腐蚀性能。

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；

同时具有光热-化学动力学治疗（PTT-CDT）功能的纳米材料在癌症治疗中具有很大的优势，但这种多功能纳米材料的设计和制备仍然具有挑战性。本文以墨鱼汁（M）为核心，在其外部生长一层CuO，成功构建了M@CuO复合多功能纳米材料。M@CuO复合材料呈球形，纳米粒径为128.2 nm，在近红外光（NIR）照射条件下具有良好的光热转换性能（η_T=47.6%）。此外，M@CuO在室温（25℃）时表现出良好的芬顿效应，且芬顿反应速率可通过光热效应进一步提高，相同条件下45℃时的芬顿反应速率是25℃时的2.3倍。在体外细胞实验中，M@CuO显示出良好的生物安全性，且在光热-化学动力学联合治疗效果下可以高效地杀死肿瘤细胞，为开发具有PTT-CDT联合治疗的多功能纳米材料提供了一种有效的策略。

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。

为了研究高能球磨时间对β-MnO₂试样的微观结构以及电化学行为的影响，采用XRD、SEM、激光粒度分析仪、TEM测试并分析试样的相结构、颗粒形貌与大小和晶体结构；采用电池测试仪和电化学工作站测试试样电池的电化学性能、电化学阻抗谱和CV曲线。结果表明，与球磨前试样相比，球磨后试样的晶体结构空间群改变，晶粒尺寸和颗粒尺寸均降低，并形成晶态与非晶态共存的微观结构。随着球磨时间增加，试样颗粒形态向细小分散—颗粒团聚与分散—颗粒团聚与板块转变，同时晶格畸变逐渐严重。球磨后试样电池的活化性能和放电效率均较好，但最大放电容量与球磨时间致使的微观结构、颗粒形态有关。在不同球磨时间下，4.0h球磨试样电池的最大放电容量相对较高，经100次充放电循环后，5.5h球磨试样电池的容量保持率相对较好。根据动力学研究发现，与其它电池相比，4.0h球磨试样电池的电荷转移阻抗、Warburg扩散阻抗相对较小，循环伏安法的峰面积相对较大，这进一步说明了该试样电池具有相对较高的电化学容量和相对较小的充放电电位差。

本文根据Zn、Mg、Cu在铝中的最大固溶度及沉淀强化相设计了Al-12Zn-2Mg-0.5Cu-0.3Sc（wt.%）超高强铝合金。对热轧开坯后的合金进行冷轧以及后续热处理，探究高固溶度铝合金的最佳热处理工艺，期望获得良好的拉伸性能。利用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）观察分析合金的组织，利用万能拉伸试验机测试合金的室温拉伸性能。结果表明，冷轧后的合金经过470℃/1h固溶处理后的组织为具有沿轧制方向拉长晶粒的不完全再结晶组织，对应的抗拉强度为599MPa，延伸率达到15.4%，获得良好的时效前性能；经过120℃/30h时效处理后，组织中析出细小的MgZn2强化相和T(AlZnMgCu)强化相使合金的性能进一步提高，合金抗拉强度达到736MPa，并具有10.6%的延伸率，获得了良好的拉伸性能。

Fe-Mn-Al-Ni基形状记忆合金的临界马氏体相变应力对温度的依赖性极低，并且展现出了超宽温域的超弹性（-263~240 ℃）。因此，该类形状记忆合金在航空航天、空间探索、减振抗震等工况多变的环境下具有广阔的应用前景。本文对影响Fe-Mn-Al-Ni基形状记忆合金的超弹性的主要因素进行了回顾和展望。由于共格B2纳米相是Fe-Mn-Al-Ni基形状记忆合金马氏体相变由非热弹性转变为热弹性的核心。因此，首先探讨了共格B2纳米相调控Fe-Mn-Al-Ni基形状记忆合金马氏体相变的机制以及其尺寸调控的相关进展。Fe-Mn-Al-Ni基形状记忆合金的超弹性与晶粒尺寸呈正相关，所以单晶的制备是获得优良超弹性的前提。因此，综述了近年来Fe-Mn-Al-Ni基形状记忆合金的单晶生长研究。然后，总结了单晶Fe-Mn-Al-Ni基形状记忆合金的功能特性。最后，对Fe-Mn-Al-Ni基形状记忆合金未来的研究与发展方向进行了展望。