开发能耗低、环境友好的金属/合金薄膜或涂层电沉积制备技术是当前学术界的研究重点之一。为此，深共晶溶剂(DESs)因其操作温度低和电势窗口宽等优势成为电沉积技术实施的重要电解质种类。目前，关于这一 新兴领域的文献很多，但尚未出现围绕该主题的综述性论文。在此，本文作者首先简要回顾了DESs的概念和历史，随后，系统总结了DESs中金属/合金电沉积的最新进展。此外，还讨论了电沉积过程中的关键影响因素，并分析了相应的作用机制。在此基础上，强调了建立预测模型以应对大规模应用所面临挑战的重要性。

增材制造(AM)技术已成为制造复杂形状 WC−Co 硬质合金产品的可行解决方案，从而扩大了硬质合金产品在资源开采、设备制造和电子信息等领域的应用。全面总结了增材制造技术在 WC−Co 硬质合金中的研究进展，介绍了增材制造技术的基本原理和分类，评述了 WC−Co 硬质合金的增材制造技术并进行分类。根据是否包含脱脂和烧结等后处理，将这些技术划分为直接增材制造技术(DAM)和间接增材制造技术(IDAM)。通过分析微观结构特征，确定间接增材制造技术更适合于制备微观结构可控的WC−Co 硬质合金产品。该类技术，如粘结剂喷射打印(BJP)，可以将增材制造与传统粉末冶金相结合。

针对传统含钒页岩提钒方法存在的环保问题，提出一种高效清洁的悬浮氧化焙烧-熟化-浸出工艺，并进行半工业试验。原矿中钒主要赋存于绢云母、褐铁矿和赤铁矿中，且主要以V(III)和V(IV)形式存在。在给料速率30 kg/h、空气流量28.0 m³/h、O₂流量4.0 m³/h、悬浮炉和流化床反应器中的温度均为900 ℃的条件下，含钒云母发生脱水，转化为伊利石-蒙脱石，破坏了云母的晶体结构，有利于钒的提取。与直接酸浸相比，熟化浸出工艺对钒的提取效果更佳。在熟化温度130 ℃、酸用量40%(质量分数)、熟化时间6 h、浸出时间3 h的条件下，V₂O₅浸出率可达83.92%。

利用透射电子显微镜(TEM)研究液氮(LN₂)淬火与冷水淬火条件下2524铝合金的显微组织与力学性能差异。结果表明，LN₂淬火能够有效诱导位错环形成，时效15 min后位错环尺寸增大且分布不均匀；继续时效至1 h时，粗化S相迅速钉扎位错环。与冷水淬火相比，LN₂淬火合金峰值硬度更高且时效响应速度更快。此外，LN₂淬火合金在较短时效时间内可实现488 MPa抗拉强度。该强度提升主要归因于大量弥散分布、尺寸细小的Guinier-Preston-Bagaryatsky(GPB)区与S相在位错环上非均匀析出的协同强化作用。

为了探索用于水系铵离子电池(AAIBs)的高性能正极材料，采用水热共沉淀法制备钒基普鲁士蓝类似物复合材料(VFe-PBAs)，旨在提高NH₄⁺的可逆存储能力。得益于其稳定的三维结构和宽敞的间隙位置，VFe-PBAs-2正极表现出极优的电化学活性和倍率性能，在1000 mA/g的电流密度下达到了84.3 mA·h/g的高比容量。此外，VFe-PBAs-2正极表现出极佳的长期循环稳定性，在5000 mA/g的条件下，经过3×10⁴次循环后，容量保持率依然高达85.2%。所合成的正极材料结合了钒离子的高电化学活性，显著促进了NH₄⁺的快速传输。此外，通过电化学动力学测试和先进的非原位表征手段揭示了NH₄⁺在VFe-PBAs-2正极材料中的嵌入/脱出机理。实验结果表明，钒改性的VFe-PBA-2正极材料能显著提升铵离子电池的容量、电化学活性以及循环稳定性，从而实现高性能的铵离子存储。

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)和高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)研究Ti-6Al-4V和Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V合金中Burgers位相关系(BOR)的角度偏差和影响因素。引入球心角模型计算α和β相的位相与理想BOR之间的角度偏差。研究结果表明，在β→α相变过程中，两种合金中α集束内的α相和β相不遵循理想的BOR，且角度偏差值小于3°。通过详细的显微组织表征发现，沿两个不同入射电子方向观察到α/β界面呈原子尺度的阶梯状结构特征，并在α和β相内部以及α/β界面附近观察到大量位错。进一步研究表明，角度偏差主要源于α和β相中位错引起的晶格畸变以及α/β界面的晶格错配。

通过对具有双态组织的初始钛合金依次进行热轧、退火和时效处理，制备由细长的初生α晶粒和尺寸为670 nm的次生α晶粒组成的异质结构。具有异质结构的钛合金的高强度主要归因于异质变形诱导强化和位错强 化。通过结合短时高温热处理，实现室温和650 ℃高温下屈服强度和伸长率的协同提高，断裂伸长率比初始合金分别提高了36.7%和130.4%。具有单一滑移系统的几何必要位错在相边界处堆积以及更长的位错有效滑移长度是实现伸长率显著提高的原因。合金具有更好的抗疲劳裂纹萌生效果归因于其层片双态组织中由多个初生α晶粒组成的细长初生α相。

基于实验与第一性原理计算相结合研究了高压对Mg-11Al(质量分数，%)合金显微组织和微观偏析的影响。结果表明，在4~6 GPa高压下凝固的Mg-11Al合金具有较大的溶质分配系数及过冷度，使先结晶的固相中Al含量较高、且Al含量随压力升高而增加，因此，最终凝固阶段液相中过剩溶质总量随压力增加而减少，从而减少或抑制共晶转变。当压力为5~6 GPa凝固时，合金显微组织为由具有较高Al原子溶解性的晶粒和含有大量Al溶质的晶界组成的细晶固溶体。随压力的升高，Al原子晶界掺杂能降低，晶界偏析能增加，Mg—Al (Mg)健间电荷密度增大，因此提高了显微组织的稳定性和晶界的键合强度。

采用搅拌摩擦焊接(FSW)和时效热处理(AG)制备了具有高强度、高热导率的ZM51镁合金接头。在FSW过程中，热影响区(HAZ)生成了β′₁相和β′₂相，而搅拌区(SZ)和热机械影响区(TMAZ)无新相生成。AG后，大量β′₁相和β′₂相在SZ和TMAZ中析出，而HAZ中仅有β′₂相析出。由于析出强化作用，接头的平均显微硬度、屈服强度和极限抗拉强度分别达到母材(BM)的98%、94%和88%。值得注意的是，TMAZ更容易发生 基面滑移和 及 孪生，导致接头断裂于TMAZ。此外，β′₁相和β′₂相的析出提升了接头的热导率，平均热导率为121.7 W/(m·K)，达到BM的112%。

通过调控轧制温度可以实现铝合金服役性能的提高。采用深冷轧制工艺提高了Al-Mg-Mn-Sc合金板材的耐蚀性能。相比室温轧制样品，深冷轧制压下量为50%的样品表现出比室温轧制样品更好的耐蚀性能。经敏化处理后，深冷轧制样品的最大晶间腐蚀深度为35.2 μm，而室温轧制样品的最大晶间腐蚀深度为53.9 μm。同样，两个样品的质量损失分别为56.89和73.11 mg/cm²。此外，深冷样品的阻抗模量是室温轧制样品的2倍以上。深冷轧制样品中更厚的钝化膜，更细小分散的Al₆(Mn,Fe)相使其具有更好的耐点蚀性能。深冷轧制样品中的亚晶粒、剪切带、分散的Al₃(Sc,Zr)相、更少的大角度晶界和更高密度的位错均阻碍了β (Al₃Mg₂)相在晶界的连续析出，同时促进β相在晶内形成，这些微观特征降低了β相与铝基体之间的电耦合效应，显著减少了晶间腐蚀的发生。

采用高速摄影仪动态测量系统对实验室规模的粗颗粒浮选柱内气泡尺寸及分布进行试验研究。考察表观水速、表观气速和起泡剂用量等操作参数对气泡尺寸及分布特性的影响。该研究旨在为粗颗粒浮选柱内流态化浮选的研究提供理论支持。结果表明，采用高速射流经过喉管可产生负压，吸入空气并形成气泡，自然吸气状态下气液比为1？3~1？2.5时，气泡数最多。增大充气量可使气泡直径分布从尖峰状变为平缓峰。此外，添加起泡剂可以缩小气泡大小分布的范围。气泡Sauter直径与表观气速呈显著正相关，与表观水速和起泡剂浓度呈负相关。

以纯钛箔为中间层，采用脉冲电流对高铌β/γ-TiAl金属间化合物(HNBG)和镍基高温合金(IN718)进行扩散连接。对 HNBG/Ti/IN718 接头的显微组织、元素偏析及力学性能进行研究，并探讨钛中间层对接头显微组织和力学性能的影响。HNBG/Ti/IN718接头的典型显微组织为HNBG//β/B2，τ₃-NiAl₃Ti₂//α₂-Ti₃Al//α-Ti+δ-NiTi₂，β-Ti// δ-NiTi₂//β₂-(Ni,Fe)Ti//Cr/富Fe η-Ni₃Ti，η-Ni₃Ti，α-Cr，δ-Ni₃Nb//η-Ni₃Ti，γ-Ni，δ-Ni₃Nb//IN718。随着连接温度的升高，间隙和柯肯达尔孔洞逐渐消失。Cr、Fe和Nb元素偏析的机制是β₂-NiTi相阻碍了它们的扩散。纳米压痕结果表明，位于IN718 合金一侧的扩散区硬度较高。在连接参数为850 ℃、20 min和10 MPa的条件下，接头剪切强度达到最大值 326 MPa。断裂发生在IV区和V区，断裂模式为脆性断裂和解理断裂。钛中间层的引入改善了接头显微组织，增强了结合强度。

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)，系统研究在常温条件下快速冷冲对喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织演变和力学性能的影响。结果表明，随着冷冲次数的增加，样品的位错密度升高，第二相(Mg(Zn,Cu,Al)₂相)的体积分数从15.64%增加至23.94%，平均尺寸从1.41 μm减小至0.75 μm。第二相对位错的钉扎作用促使低角度晶界向高角度晶界显著转变，导致平均晶粒尺寸从5.75 μm减小至0.97 μm。随着冷冲次数的增加，样品的强度和硬度提高，这归因于位错强化、晶界强化和第二相强化的协同效应。

采用正交实验设计，系统研究精炼熔剂成分、精炼时间、精炼温度和熔剂添加量对Mg-9Li-3Al-1Zn合金显微组织和力学性能的影响。优化Mg-Li合金的熔剂净化工艺，并确定最有效的三元熔剂成分。结果表明，精炼熔剂通过形成保护层，显著减轻了冶炼过程中锂的损失，减少了锂的氧化和挥发。设计出的最佳熔剂成分为m(LiCl)？m(LiF)？m(CaF₂)=3？1？2，熔剂添加量为3%，精炼温度为720 ℃，保温时间为10 min。精炼后，合金的伸长率提高到16.2%，而强度提升则较为有限。

利用双差层析成像技术构建了郯庐断裂带中南段P波速度模型。研究结果显示，在郯庐断裂带和肥西断裂带周围存在从地表向下延伸到地壳下深度为25 km的低速异常，这是由于断层附近物质部分熔融产生的流体引起的。地震重新定位结果表明，在郯庐和肥西断裂带周围20 km以上的地震活动明显集中，表明深大断裂带可能是深部矿物向上迁移的通道。结合地质和地球物理数据，所提出的地质动力学模型揭示，深部矿化物质的迁移沿着郯庐断裂带延伸。所得结果为阐明郯庐断裂带中南段复杂的成矿过程提供了重要基础，从而加深了人们对矿体形成、断层流体、局部熔融和地震活动之间相互作用的理解。

对淬火态2195 Al−Li合金在室温至−196 ℃不同温度下进行拉伸，研究超低温变形对时效析出行为和力学性能的影响。通过差示扫描量热(DSC)测试和电镜观察，研究了T1相的析出动力学和峰时效态的显微组织。结果表明：−196 ℃变形时产生较高的位错密度，促进了T1相的析出并使其尺寸明显细化；此外，−196 ℃拉伸后试样的晶内位错密度较高，使得晶界析出相(GBPs)明显受到抑制，从而提高了塑性，而强度几乎保持不变。因此，低温成形技术具有为铝合金关键部件的制备提供形状和性能控制的潜力。

基于锑(Sb)和砷(As)的性质特点，提出了一种利用Sb和As提高造铁锍熔炼过程中金回收效果的方法，并利用排除法研究了Sb和As对强化捕金效果的影响。结果表明，Sb和As能显著提高金回收率，且金回收率随Sb或As含量的增加而增加。Sb的强化效果优于As，且在Sb和As协同作用下能得到最优强化效果：金回收率达到 97.12%，而渣中金含量降低至1.70 g/t。Sb能捕集和汇聚游离金，并形成Au-Sb合金。As-Fe合金同样能捕集游离金。捕金物相粒度增大使其沉降速度增加，从而促进金的回收。

研究了铟铅合金钎料中Pb的真空挥发动力学。结果表明，在温度为923~1123 K、系统压力为3 Pa及保温时间为30 min的条件下，Pb、25In-75Pb、40In-60Pb和In的真空挥发速率随温度的升高而显著增大。获得了Pb及其合金在不同温度下的传质系数和表观活化能。此外，构建了高温熔体中Pb真空挥发的动力学模型。在以上条件下，气相传质是影响Pb和In-Pb合金真空挥发的关键因素。

Ga₂O₃具有较高的理论容量和独特的自愈能力，被认为是下一代锂离子电池的潜在负极材料。为了开发新的制备方法和深入理解Ga₂O₃的电化学反应机理，采用一种全新的液-液去合金化策略构建多孔α-Ga₂O₃纳米 线网络。得益于精心设计的多孔结构，材料表现出优异的循环稳定性，在1000 mA/g的电流密度下经过200次循环后仍保持603.9 mA·h/g的可逆容量。组装成Ga₂O₃//LiFePO₄全电池后，在倍率为0.5C下循环100次后可获得125.2 mA·h/g的容量保持。通过非原位拉曼光谱、XRD、TEM测试和密度泛函理论(DFT)计算进一步揭示了多孔Ga₂O₃负极的嵌锂/脱锂反应机理，建立了材料的电化学性能与循环过程中α-Ga₂O₃向β-Ga₂O₃相转变行为的关系。

探讨了人工时效(T6)对挤压 Mg−1.22Al−0.31Ca−0.44Mn(质量分数，%)合金在 175 ℃、50~80 MPa 拉应力作用下的蠕变性能的影响。在200 ℃时效1 h (T6-200℃/1h)的样品中，主要析出Guinier-Preston (G.P.)区，而在275 ℃时效8 h(T6-275℃/8h)的样品中，主要析出相为Al₂Ca。T6-200℃/1h样品表现出优异的抗蠕变性能，其稳态蠕变速率比T6-275℃/8h样品的低一个数量级。T6-200℃/1h样品中观察到的异常高应力指数(~8.2)与幂律失效机制相关。经透射电子显微镜(TEM)分析发现，T6-200℃/1h样品的蠕变机制由基面和柱面位错之间的交滑移主导，而T6-275℃/8h样品表现出位错交滑移和攀移的混合机制。与Al₂Ca相相比，密集的G.P.区在蠕变过程中能有效阻碍位错的攀移和滑移，T6-200℃/8h样品表现出更优异的抗蠕变性能。

为克服传统C/C复合材料制备对模具的依赖以及复杂几何形状制造的困难，采用紫外光/热双固化直写成型(DIW)技术制备高性能C/C复合材料。系统分析了复合墨水的流变特性，以探明酚醛树脂(PR)与碳纤维(CF)含量的影响。结果表明，复合墨水表现出显著的剪切变稀行为与强触变性，为实现稳定的成型提供了可靠保障。此外，探究了材料的紫外光/热固化行为，为优化固化参数提供了理论依据。研究发现，与纯PR相比，CF的加入显著降低了紫外光穿透能力；随着CF含量的增加，其临界紫外线照射能量从68.47 mJ/cm²迅速增加至911.19 mJ/cm²，这种显著变化凸显成型工艺优化的重要性。在此基础上，利用碳管炉对成型构件进行热解，制备了C/C复合材料预制体，并探讨孔隙形成特征。通过化学气相渗透(CVI)技术填补热解过程中产生的孔隙，改善C/C复合材料的性能，其弯曲强度提高至115.19 MPa。

基于金属熔体中的脱合金反应成功制备成分为[(Zr_0.5Cu_0.5)_0.925Al_0.07Sn_0.005]_100-xTa_x (原子分数，%，x=3, 5, 7)的非晶复合材料。该合金体系的增强相是以富Ta颗粒为核、B2-CuZr为壳的核壳混合结构。该方法中，从Zr-Ta预合金中通过脱合金形成的Ta保持固态并聚集形成最终产物中的细小富Ta相。与传统电弧熔炼法通过熔解-沉淀形成的富Ta相相比，该方法可有效减小富Ta相尺寸。在3种成分中，[(Zr_0.5Cu_0.5)_0.925Al_0.07Sn_0.005]₉₅Ta₅表现出最高塑性应变，达到11.2%，远高于电弧熔炼对应样品的4.3%。这种力学性能的改善源于细化的核壳混合增强结构，能更有效地阻碍主剪切带的快速扩展并促使其在界面处分枝增殖。

为开发一种具有优异力学性能和耐腐蚀性能的海洋工程材料，采用机械合金化和放电等离子烧结技术制备一种新型非等原子Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.6高熵合金。结果表明，由于金属原子的扩散速率、均匀化和明显的迟滞扩散效应，烧结温度对高熵合金的显微组织和相组成有显著影响。烧结温度低于1050 ℃时，高熵合金主要由面心立方(FCC)、Ni₃Ti(ε)、Ni_2.67Ti_1.33(R)和Fe-Cr(σ)相组成。合金的显微组织由粗大的枝晶结构组成，其含量和尺寸都随着烧结温度的升高而逐渐减小。然而，在1100 ℃以上烧结的高熵合金则只含有细小的等轴晶。在1100 ℃下烧结的高熵合金只含有FCC固溶体，而烧结温度超过1150 ℃时，ε相会在FCC基体内析出。烧结温度为1050 ℃时，高熵合金的显微组织由短棒状枝晶和细小等轴晶组成。由于沉淀强化和晶界强化的影响，这种合金的屈服强度最高，达到1198.71 MPa。同时，1050 ℃以上烧结的高熵合金还表现出优异的耐腐蚀性。考虑到显微组织、力学性能和腐蚀性能，1050 ℃被确定为Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.6高熵合金的最佳烧结温度。

通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪和纳米压痕仪等设备研究W掺杂对TiAlSiN涂层结构和性能的影响。W在TiAlSiWN涂层中以固溶和单质W的形式混合存在。添加W改善了TiAlSiN涂层的表面质量。沉积态Ti_0.46Al_0.45Si_0.09N、Ti_0.43Al_0.46Si_0.08W_0.03N和Ti_0.41Al_0.46Si_0.07W_0.06N涂层的硬度分别为(29.1±0.4)、(29.7±1.1)和(30.2±1.0) GPa。在退火过程中，Ti_0.41Al_0.46Si_0.07W_0.06N涂层在1100 ℃时的峰值硬度为(35.3±1.0) GPa，而Ti_0.46Al_0.45Si_0.09N和Ti_0.43Al_0.46Si_0.08W_0.03N涂层在1000 ℃时的峰值硬度仅为(33.1±0.8)和(33.9±0.8) GPa。此外，适量的W掺杂(3 at.%)有利于改善TiAlSiN涂层的抗氧化性。Ti_0.46Al_0.45Si_0.09N和Ti_0.41Al_0.46- Si_0.07W_0.06N涂层在1000 ℃下氧化10 h后的氧化层厚度分别为~0.70和~0.90 μm，然而Ti_0.43Al_0.46Si_0.08W_0.03N涂层的氧化层厚度仅为~0.52 μm。

与目前金属材料杨氏模量的测量方法不同，本文采用基于布里渊光散射(BLS)的无损方法获得金属间化合物(IMCs)的杨氏模量。通过调控温度梯度进行长时间的热稳定处理，获得了BLS试验所需的CoSn、CoSn₂、Cu₃Sn和Cu₆Sn₅单相区，样品中接近固液界面处对应相的体积分数分别为98.3%、94.2%、99.6%和95.9%。所有IMC的独立弹性系数和杨氏模量均通过布里渊散射仪和不同方向样品的BLS实验获得。采用本文方法计算得到CoSn、CoSn₂、Cu₃Sn和Cu₆Sn₅相的杨氏模量分别为115.0、101.7、129.9和125.6 GPa，与前人的实验结果吻合较好，证实了BLS测量块体合金中IMCs杨氏模量的有效性。

针对传统方法制备的铜基复合材料力学性能与电导率之间的倒置关系，采用片状粉末冶金技术，以气雾化原位自生复合粉末为原料，制备了具有亚微米层厚度的TiB₂/Cu−Cu叠层复合材料。通过相邻异质片层之间的热失配强化、力学不兼容变形所产生的几何必需位错及其与统计储存位错之间的交互作用，所制备的TiB₂/Cu−Cu亚微米叠层复合材料获得了显著增强的力学性能。同时，多种模式裂纹之间的反应和协同扩展提高了TiB₂/Cu−Cu亚微米叠层复合材料的抗断裂能力。此外，具有低晶界密度和位错密度且无TiB₂颗粒的纯Cu片层为载流子的快速传输提供了低电子散射通道，从而保证了高电导率。

对Al−Mg−Si合金经自然时效(NA)、延迟时效(DA)和预时效+延迟时效(PDA)后的显微组织演变和强化能力进行研究。结果表明，在NA过程中产生了不稳定的小尺寸原子团簇，导致低密度且粗大的β"和β'相的形成，降低了DA合金的强度。然而，预时效处理过程中形成了大尺寸和高Mg/Si摩尔比的原子团簇和GP区，阻止了自然时效过程中原子团簇的产生，并在随后的人工时效过程中作为有效的析出相形核位置，提高了细小β"析出相的数量密度，从而增强了合金的强度。经175 ℃预时效处理后，PDA合金的强化能力得到了恢复，其硬度和屈服强度分别达到峰值时效合金的 95.1%和 101.9%。

通过设计台阶状模锻件，研究Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe (Ti-55511)合金在不同应变下的显微组织和性能。结果表明，在大应变区发生连续动态再结晶(CDRX)和非连续动态再结晶(DDRX)。CDRX产生的颗粒取向是随机的，不会弱化纤维织构。随着应变的增加，á100？取向的晶粒逐渐扩展进而提高了{100}织构强度。大应变区域的力学性能表现出明显的各向异性。原位拉伸实验表明，当加载方向与纵向(L)平行时，应变集中在动态再结晶晶粒附近和á100？取向的晶粒内部，导致裂纹萌生。此外，由于加载方向与c轴夹角较小，很难激活柱面滑移和基面滑移，从而提高了强度。当加载方向与高向(ST)平行时，裂纹不仅在á100？取向晶粒内部产生，而且还在晶界处产生。在冲击韧性方面，L方向的“扁平”β晶粒提高了抗裂纹扩展能力。

选取在液态Sb合金中表现出两类典型偏析行为的溶质原子(As、Bi)与(Cu、Fe)进行分析。采用从头算分子动力学(AIMD)模拟研究不同温度下的液态Sb合金。通过分析双体相关函数(PCF)、键对、键角分布函数(BADF)和Voronoi多面体(VP)，考察了合金熔体的短程有序(SRO)。在Sb熔体中，分配系数较小的溶质原子Cu和Fe较分配系数较大的As和Bi对Sb表现出更强的亲和性。分配系数较大的As和Bi的BADF显示小角度峰的概率低于大角度峰，而分配系数较小的Cu和Fe则呈相反趋势。BADF表明Sb-As和Sb-Bi接近纯Sb熔体的特征，而Sb-Cu和Sb-Fe则明显偏离。与Sb-Cu和Sb-Fe相比，Sb-As和Sb-Bi体系表现出更多低指数键对，表明相互作用较弱且结构更无序。As和Bi原子周围的Voronoi多面体占比低于Cu和Fe周围，且As和Bi周围多面体的面数分布更为复杂。不同溶质原子周围的Voronoi多面体存在差异，这主要归因于各溶质原子对应的键对分数不同。Fe具有最小的扩散系数，这主要归因于其局域结构更为紧密。

将铜/1010钢的双金属复层材料轧制成不同厚度以研究轧制方向和压下量对其显微组织演变及力学性能的影响。铜与1010钢间力学性能的差异导致产生了不同厚度减少量、宽展率和包覆率。强织构的形成同时增大了轧制样品的强度，并且由于路线A样品中1010钢的体积分数较大，其强度始终高于路线B中样品的强度。界面对晶体和位错滑移的阻碍作用导致界面畸变的形成，并导致压下量较低时路线A中界面附近出现位错密度梯 度。在轧制载荷的作用下，界面附近Cu和1010钢的滑移面更倾向于产生正应变，而其他晶面的剪切应变则明显大于正应变。

通过回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)制备了异种2B06和7B04铝合金接头，并研究了接头的微观结构演变和腐蚀行为。根据微观结构分析，焊接接头呈现出不同的微观结构区，包括搅拌区(SZ)、热力影响区(TMAZ)和热影响区(HAZ)，各区域的晶粒大小依次为HAZ>TMAZ>SZ。与SZ相比，TMAZ和HAZ中的第二相颗粒要大得多，而且HAZ中的第二相颗粒随着转速的增加而增大。电化学测试表明，腐蚀敏感性依次为HAZ>TMAZ> SZ>  BM，转速越高，敏感性越高。腐蚀后力学性能会下降，主要是由于连接重叠处的缝隙腐蚀，而不是微观结构的变化。

采用第一性原理计算研究了由IVB、VB、VIB过渡金属(TM)和硼元素组成的18种四元高熵二硼化物 (HEBs)组成成分与性能的关系。通过建立价电子浓度−相对电负性(VEC−REN)复合描述符有效预测HEBs的力学性能。结果表明，在VEC固定的情况下，如果掺杂TM原子的REN小于硼原子的REN时，TM原子REN的增加会导致HEBs变得更硬更脆；然而，当掺杂TM原子的REN超过硼原子的REN时，随着TM原子REN的增加，HEBs变得更软更韧。利用VEC−REN复合描述符可以准确分类和预测不同成分HEBs的力学性能，为新型高熵陶瓷材料的快速设计开发提供重要的理论指导。

针对C70250合金板的热冷组合铸型(HCCM)水平连铸，采用机器学习辅助的方法快速准确地预测温度场、两相区和晶粒尺寸。首先，在不同工艺参数下对铸造过程进行有限元模拟，建立数据集。随后，采用不同的机器学习算法，实现对温度场、两相区位置、两相区倾斜角度和板坯晶粒尺寸的高精度预测。最后，采用随机生成、预测和筛选的策略快速优化工艺参数，从而将两相区控制在目标范围内。优化后的参数为：热型温度1234 ℃、连铸速度47 mm/min、冷却水流速10 L/min。优化后的两相区位于第二隔热段的中间位置，倾斜角约为7°。

提出了一种制备具有波形界面AZ31/1060复合板的新方法，即先在铝板上冷压波纹表面，然后将组装好的Mg/Al复合板进行热压复合。结果表明，冷压会在铝板波纹表面附近产生剧烈的塑性变形，在随后热压过程中促进界面附近铝基体动态再结晶的发生。此外，铝板表面的初始波纹会改变热压过程中界面附近的局部应力状态，从而对界面附近基体的织构组成产生较大的影响。波形界面的构建可以将剪切强度提高2~4倍，这主要归因于界面接触面积的增加和强的“机械咬合”效应。此外，复合板的力学性能在很大程度上取决于波纹方向与加载方向之间的取向关系。

采用透射电镜(TEM)、高角度环形暗场扫描透射电镜(HAADF−STEM)和分子动力学(MD)模拟等手段，研究了快速冷冲Al−Cu−Mg合金中S' 相回溶后形成的过饱和固溶体在不同时效阶段的析出行为。研究结果表明，析出序列与时效温度密切相关，当时效温度能够消除基体晶格畸变时，析出序列与常规序列相同；当时效温度不足以消除基体晶格畸变时，析出序列发生改变，GPB区的形成受到抑制。分子动力学模拟表明，溶质原子在不同时效温度下的扩散速率差异导致了S' 相析出顺序的变化。

研究了Cu−19Ni−6Cr−7Mn合金在时效过程中的显微组织演变。结果表明：500 ℃时效120 min的合金力学性能最佳，其抗拉强度和弹性模量分别为978 MPa和145.8 GPa。500 ℃时效240 min 的合金弹性模量达到149.5 GPa，为目前具有较高弹性模量的铜合金。值得一提的是，500 ℃时效5 min的合金其抗拉强度从740 MPa迅速升高到934 MPa，接近最大值 (978 MPa)。对潜在的强化机制和相变行为的分析表明，Cu−19Ni−6Cr−7Mn合金在500 ℃时效5 min过程中发生调幅分解和DO₂₂有序化，并出现L1₂有序相和bcc-Cr颗粒。调幅分解产生的应力场、纳米级有序相和Cr颗粒是Cu−19Ni−6Cr−7Mn合金力学性能提高的主要原因。

将以Ti−O固溶体层作为待复合表面硬化层的钛板与具有高加工硬化率的304不锈钢板进行冷轧复合，研究了界面结合强度的变化规律及影响机理。结果表明，硬化层导致钛/不锈钢复合板的界面结合强度从261 MPa以上降低至204 MPa以下。硬化层在冷轧复合过程中破裂形成多尺度裂口，不锈钢难以填充硬化层裂口，不仅影响互锁界面的形成，而且导致复合界面形成大量微裂纹和沿近似平直界面分布的硬化块，降低界面结合强度。当组元金属具有高加工硬化率时，常规通过构建表面硬化层以增强界面互锁并提高界面结合强度的策略难以起效。

选用活性金属氧化物(Al₂O₃、TiO₂、Cr₂O₃) 作为K417G高温合金熔模铸造用Al₂O₃基陶瓷型壳的掺杂剂，通过固滴实验研究了掺杂剂种类及含量(0、2、5、8，质量分数，%)对合金型壳的润湿性和界面反应的影响。结果表明，随着Al₂O₃掺杂剂含量的增加(0~8%，质量分数)，型壳表面的孔隙率(21.74%~10.08%)和粗糙度(3.22~1.34 μm)均减小。随着Cr₂O₃含量的增加(2%~8%，质量分数)，界面反应加剧，界面反应层厚度增大(2.6~3.1 μm)，润湿角减小(93.9°~91.0°)。Al₂O₃和TiO₂掺杂剂使反应产物中生成Al₂TiO₅复合氧化物，有效抑制界面反应。TiO₂掺杂剂含量的增加(0~8%，质量分数)，进一步促进了Al₂TiO₅的生成，使界面反应层厚度减小(3.9~1.2 μm)，润湿角增大(95.0°~103.8°)。掺杂剂颗粒在提高型壳表面的堆积密度的同时抑制活性金属元素从合金基体向界面的扩散。

对熔融CaCl₂−CaMoO₄体系进行了研究，并利用该体系验证了在Ni基板上电沉积制备Mo涂层的可行性。研究发现了固体CaMoO₄在熔融CaCl₂中的高溶解特性以及MoO₄^2–离子在熔融CaCl₂中的电化学活性。CaCl₂−CaMoO₄二元熔盐体系的共晶温度为1021 K，共晶成分为4.74%(质量分)CaMoO₄。在1123 K温度和−10 mA/cm²恒电流条件下，在Ni基板上获得了均匀致密的Mo涂层，成膜效率达到了90.31%。提高电流密度导致过电位增大，促进Mo涂层的晶粒细化，并降低表面粗糙度。表面Mo涂层的制备显著提升了镀钼镍板的硬度和耐腐蚀性能，材料显微硬度从HV 46.00提高到HV 215.10。在室温条件下，在20% NaCl(质量分数)溶液中，Ni的腐蚀速率降低至初始基板的0.1%。这些研究结果不仅加深了对CaCl₂−CaMoO₄体系的理解，也显示了Mo涂层技术的应用潜力。

探讨了缩松对Mg−12Al合金显微组织特征的依赖关系，分析了不同冷却速率下缩松的分布、形态、尺寸和数量密度，并从温度条件、补缩通道特征和补缩能力等方面讨论了缩松与显微组织特征之间的关系；此外，通过引入渗透率量化了残余液相在固相骨架中的补缩行为。结果表明，固相骨架特征与缩松的形貌特征之间存在很强的相关性，渗透率的增加对应缩松数量密度的下降。通过控制显微组织特征，旨在为减少缩松提供更全面的理解。