采用激光熔覆与等离子喷涂复合技术制备含氟羟基磷灰石(HA)生物陶瓷涂层，用HA、氟化钙(CaF2)、钛(Ti)混合粉末在Ti-6Al-4V 基体上用激光熔覆制备过渡层，其上以HA、CaF2 为原料用等离子喷涂技术制备富含Ca10(PO4)6 Fx (OH)2 -x 的陶瓷层。通过对涂层样品进行拉伸实验、模拟体液(SBF)浸泡的测试并结合X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微和能谱(SEM/EDS)分析，研究了F 含量对涂层物相组成、结合强度、表面形貌、生物活性的影响。结果表明：激光熔覆与等离子喷涂复合技术制备的涂层可以提高结合强度至20.1 MPa，当x=1.5时达到最大值28.4 MPa；随着x 值的不断增大，涂层的结晶度提高、生物活性增强，但是涂层表面的裂纹数量增多。当x=1.0~1.5之间时涂层的综合性能最好。

由于传统的高斯矩阵、伯努利矩阵等观测矩阵在硬件上实现比较困难，观测矩阵的构建一直是压缩传感硬件实现的关键问题之一，因此，选择构建合适的观测矩阵，对于嵌入式视觉压缩传感的实现具有重要的意义。针对嵌入式视觉压缩传感实现的可行性与实时性，通过稀疏变换矢量化和伪随机序列观测矩阵构建相关研究，结合小波稀疏起主要作用系数数据位于矢量矩阵前侧，提出了一种基于小波稀疏的确定性简单二值观测矩阵的压缩传感实现方法。对于N×N图像，在观测值M下，观测矩阵由M个不相同的N维基向量组成，每个向量只有一个元素1，其余元素为0，结构简单，在实际观测测量中省去了积分电路，提高了效率，而且每个基向量可以根据元素1的位置，按照1-M确定性排列，构成确定性观测矩阵，便于观测矩阵存储和压缩传感恢复重构。

通过结合Gologanu-Leblond-Devaux(GLD)微观损伤模型与Mori-Tanaka(M-T)均匀化方法，建立颗粒增强复合涂层材料损伤破坏的分析模型。将激光熔覆复合涂层制备过程中产生的微气孔、微裂纹等缺陷作为损伤模型的初始孔洞，通过数值模拟分析孔洞形状、尺寸、分布、颗粒密度以及颗粒损伤等对复合涂层拉伸应力应变曲线以及断裂韧性的影响。另外，将模型分析与前期的激光熔覆H13-TiC复合涂层单轴拉伸实验进行比较。结果显示，应力应变曲线理论预测与实验结果基本吻合，最大拉伸断裂应变则在一定的误差范围内。

利用相同的激光熔覆工艺条件，在H13钢基材上制备了不同TiC颗粒含量的H13-TiC复合涂层。采用准静态拉伸实验，获得了复合涂层的弹塑性应力应变曲线。实验结果显示，复合涂层达到屈服强度后，硬化效应明显；颗粒含量提高，其弹性模量和屈服强度相对增加，但抗拉强度变化不明显。利用扫描电镜(SEM)观测试样拉伸后的断口形貌，在TiC颗粒含量较低的情况下，断口分布有大量韧窝，呈韧性断裂，随着TiC颗粒的增多，断裂方式从韧性向脆性转变。基于Mori-Tanaka平均场理论，耦合ABAQUS子程序UMAT，对颗粒增强复合涂层进行了弹塑性的数值模拟，在一定误差范围内,理论预测与实验结果基本吻合。

为了研究激光参数对Ag纳米粒子胶体的影响,采用不同重复率和能量密度的脉冲激光对蒸馏水中的Ag靶烧蚀10 min来制备Ag纳米粒子胶体。通过透射电镜(TEM)和紫外-可见(UV-Vis) 分光光度计分析了Ag纳米粒子胶体的大小、形貌和吸收光谱,同时由Image-ProPlus软件分析计算了粒子的平均粒径及其分布。结果表明,由重复率为10 Hz,能量密度为4.2 J/cm2的脉冲激光烧蚀10 min后制备的Ag胶体纳米粒子平均粒径最小(D=17.54 nm),粒径分布最窄(δ=36.86 nm),且形貌较均匀。从而证实了通过调节激光参数来控制纳米粒子尺寸和形貌的可行性。另外,在实验基础上,应用“熔化生长”与“爆炸”模型讨论了激光烧蚀工艺参数对Ag纳米粒子胶体的影响规律。

为有效缩短脉冲激光烧蚀制备有机硅聚合物聚二苯基硅亚甲基硅烷(PDPhSM)基纳米复合薄膜工艺中繁琐的实验过程,分别采用多层前馈(BP)神经网络和径向基函数(RBF)神经网络对PDPhSM基纳米复合薄膜的制备工艺与聚合效率之间的关系进行建模,并将其运用到聚合效率的预测中去,讨论了激光能量密度、环境压强、靶衬距离、沉积时间和聚合效率之间的关系。克服了以往单因素实验法不能正确反映制备工艺和聚合效率之间复杂的非线性关系的弱点。预测和验证结果均表明实验值和网络预测值之间相对误差都在10%以内,但径向基函数神经网络较多层前馈神经网络能够更精确、更可靠地逼近它们之间的非线性关系。该方法为有效、快捷、经济地开发研制PDPhSM基纳米复合薄膜提供了新的思路和有效手段。