本文通过数值模拟的方法，研究了零重力条件下半浮区液桥内熔体热毛细对流的演化规律。在液桥的高度L和温差ΔT保持不变的情况下，通过改变液桥的半径R来改变液桥的高径比（Ar=L/R）。随着高径比Ar的变化，液桥内的对流表现出不同的流动特征。在Ar=0.5时，热毛细对流处于三维稳态；在Ar=1时，流场和温度场从稳态模式向非稳态周期多频振荡模式转变，它们之间的频率关系满足倍频关系（fn=nf1）；在Ar=1.25时，监测点的速度振荡频率增大，表现为较小幅度的振荡模式，且温度振荡消失。

采用提拉法生长了2%Dy3+和1%Tb3+(原子数分数)共掺的钆钪铝石榴石激光晶体(Gd3Sc2Al3O12, GSAG)。研究了晶体(111)晶面的腐蚀缺陷形貌并对缺陷形成机理进行了解释, 讨论了晶体缺陷的特征形貌与晶体结构之间的关系。表征并计算了晶体(111)晶面的维氏硬度和莫氏硬度, 在0.2 kgf载荷和10 s保荷时间条件下, 晶体(111)面的维氏硬度为1 267 kg/mm2, 对应的莫氏硬度为7.3。研究结果对揭示混晶石榴石晶体中缺陷的成因和探索高品质晶体生长与加工工艺具有一定的参考价值。

高效的定位算法是实现机器人自主运动的前提,由于激光模型受复杂环境的限制,传统自适应蒙特卡罗定位(AMCL)算法提供的位姿精度有限。提出一种增加扫描匹配(SM)和离散傅里叶变换(DFT)的优化AMCL算法,将传统AMCL的加权均值输出作为SM的初始值,通过构建激光雷达观测点与先验地图的匹配函数模型,利用高斯牛顿的方法优化求解,最终通过DFT滤波滤除位置处的小抖动,提升了系统的稳定性和鲁棒性。通过运动中的绝对定位实验和重复定位,实验验证了优化算法优于传统AMCL算法,优化算法有效提高了系统定位精度,同时保证了鲁棒性。

采用大气等离子喷涂(APS)技术在铝基体表面制备氧化锆(ZrO2-20%Y2O3，质量分数)热障涂层，并用脉冲激光对其进行重熔处理，研究了激光重熔对涂层组织形貌、物相转变和隔热性能的影响。研究结果表明激光的比能量对涂层的成型及性能有重要影响，过高的比能量会使涂层表面粗糙度增加，涂层成型变差。在选用合适的低比能量激光重熔条件下，扫描电镜观察结果表明经激光重熔可消除喷涂态涂层的孔隙和层状结构。对粉末和重熔前后的涂层进行了X射线衍射分析，结果表明喷涂及重熔过程中都没有发生相变; 隔热试验结果表明重熔后涂层的隔热温度有所下降。

通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪、极化曲线和磨粒磨损实验分析，研究了不同Cr加入量对TiC-VC增强铁基激光熔覆层耐蚀性和耐磨性能的影响。结果表明：熔覆层中物相主要为α-Fe，TiC，VC和TiVC2。随着Cr加入量的增加，伴随有残余奥氏体及Cr3C2的出现，且Cr3C2呈长条状部分聚集、部分单独分布。熔覆层的耐蚀性与耐磨性随Cr加入量的增加呈现先增加后降低的趋势。熔覆粉末中加入适量的Cr元素能显著提高熔覆层的硬度与耐蚀性。当添加质量分数为3.0%的Cr时，熔覆层硬度高达1090HV0.2，且相同磨损条件下熔覆层磨损失重仅约为Q235钢的1/26；当添加质量分数为9.0%的Cr时，所得熔覆层的耐蚀性最好，约为不添加Cr时的3.26倍。

采用同步送粉方式，在42CrMo轧辊基材上利用钛铁、钒铁和石墨等通过激光熔覆原位自生反应，制备了成型良好、致密无气孔、无裂纹、与基体呈冶金结合的TiVC2增强铁基熔覆层。利用X射线衍射、电子探针、显微硬度计、电化学工作站研究了熔覆层的显微组织及性能。结果表明，熔覆层中碳化物为TiVC2，TiVC2大小约0.5~2.0 μm，呈多角块状均匀分布，碳化物对应两种不同的形核机制：以氧化铝异质形核和碳化物自发形核。随着熔覆合金粉末中TiC-VC数量的增加，熔覆层硬度并不呈简单的线性增加，熔覆层的耐蚀性逐渐变差。

采用预涂粉末激光熔覆技术, 在42CrMo基体上制备出原位合成Nb(C,N)颗粒增强的铁基复合涂层。X射线及扫描电镜分析结果表明：激光熔覆获得的涂层基体为耐氧化、耐蚀性良好的Fe-Cr细晶组织及少量的γ-Fe相, 原位合成的Nb(C,N)呈块状弥散分布在基体上。进一步的磨损试验表明：这些颗粒增强相极大增强了抗磨损性能, 与未熔覆的母材相比, 其磨损失重仅为母材的1/9左右；涂层在750 ℃恒温氧化条件下具有较好的抗氧化性能, 氧化层主要由NbO1.1, Cr2O3相组成；母材的氧化产物为Fe2O3, 容易脱落, 保护性能较差；激光熔覆涂层的氧化膜厚度仅为未涂层的1/5。