爆炸焊接是一项以炸药为能源实现同种或异种材料固态连接的工艺, 高效快捷、经济实用, 能够实现大面积焊接及异种材料结合, 在层状金属复合材料制备中得到广泛应用。为阐明异种金属材料爆炸焊接的相关研究与发展, 回顾了爆炸焊接相关的概念和基本原理。通过对焊接窗口理论的介绍, 指出了在四个界限围成的焊接窗口内选择爆炸焊接参数, 可获得较为优质的波纹。基于国内外研究现状, 从爆炸焊接界面组织和力学性能、热处理对界面组织的影响、结合界面的影响因素三个方面, 对爆炸焊接界面的相关研究进行了详细的论述。研究发现：界面结合处常出现裂纹、绝热剪切带及金属间化合物等缺陷, 可通过热处理、中间层使用、气体保护爆炸焊接等方法改善, 但其形成机理及控制途径仍需进一步深入研究。此外, 现阶段的数值模拟以SPH方法为主, 经对比分析, 该法能够有效模拟结合界面以及射流, 但也存在模拟过程单一的不足, 而且关于界面波的形成机理尚不清晰, 因此, 需建立科学完善的界面成波机理以及系统全面的数值模拟流程。随着新材料的不断涌现, 爆炸焊接技术将会在更多领域持续发挥重要作用。

采用注射成型与气压烧结结合的工艺，可以低成本、大批量制备出体积小、精度高的陶瓷异形件。本文以低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为黏结剂，在注射温度165 ℃、注射压力85 MPa的条件下制备氮化硅坯体，通过热脱脂工艺和烧结动力学测试，得到了完整的氮化硅注射成型工艺路线，并研究了喂料固含量对坯体密度、烧结密度和维氏硬度的影响，以及喂料在140~160 ℃时的非牛顿指数变化。结果表明：喂料的最佳固含量为52.42%(体积分数)，该条件下制备的氮化硅注射坯体密度为2.10 g/cm3，烧结密度为3.23 g/cm3，维氏硬度为（15.24±0.34） GPa；喂料在160 ℃时的非牛顿指数最小，即在该温度下喂料的流变性最好。

由于较高的综合力学性能，氮化硅陶瓷球得到广泛的工程应用，但是极端工况下依然存在明显失效开裂现象。在一般氧化物烧结助剂的基础上添加少量过渡金属化合物能起到优化材料设计和进一步提高性能的作用，但是相关作用机理还未有明确探知。在添加Al2O3和Y2O3烧结助剂基础上，分别添加TiN、Fe3Si和WC等过渡金属化合物，并采用热等静压烧结方法制备了氮化硅陶瓷轴承球。采用X射线衍射检测其物相组成，采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究其组织结构特点，并使用纳米压痕法对其力学性能进行了研究。结果表明，添加TiN可有效抑制烧结过程中有害物相Si2N2O的生成；添加TiN和WC有利于烧结过程Al和O向氮化硅基体中扩散，形成了Sialon相；添加Fe3Si则不具有上述作用；添加TiN可获得晶粒尺寸细小均匀的β-Si3N4组织；添加Fe3Si会生成粗大β-Si3N4晶粒相互穿插桥接且其空隙填充细小β-Si3N4晶粒的烧结组织；添加WC则生成粗细晶共存的非均匀组织。与添加Fe3Si和WC相比，添加TiN的氮化硅陶瓷球具有更高的硬度和更大的弹性模量等更好的力学性能。

为研究石灰石粉(以下简称石粉)参数对水泥水化热的影响, 利用TAM Air-八通道微量热仪探究不同石粉含量和粒径对水泥水化放热量以及水化放热速率的影响。研究表明, 随着石粉含量的增加, 辅助胶凝材料的水化放热量和水化放热速率总体上呈降低的趋势。其中当石粉含量为15%(质量分数)时, 石粉粒径为400目时放热量为223.22 J/g, 水化峰值速率为2.399 2 mW/g, 石粉粒径为3 000目时放热量为215.98 J/g, 水化峰值速率为2.214 0 mW/g, 其放热量和水化峰值速率降低的趋势最明显。同时, 当石粉掺量较大时, 石粉粒径对水化反应的影响更加明显, 粒径过小或者过大都会提高水化放热量和水化放热速率。当石粉粒径为1 250目时水化放热量较小且水化放热速率较低。通过物相分析发现, 石粉的加入不会使体系产生新物质, 当石粉含量为15%(质量分数)、粒径为1 250目时, Ca(OH)2衍射峰强度最高并伴随着大量C-S-H的生成, 说明了该组石粉能够更大程度地促进水泥水化, 使反应更充分。

针对自由空间光通信(FSO)系统中大气湍流导致大气信道折射率不稳定，进而对传输光信号造成损伤导致误码率升高等问题，本文提出了一种基于LP₀₁、LP_11a和LP_11b两模组光纤的少模分集接收结合相干检测信号处理的方案，以对抗FSO系统中大气湍流对系统性能的影响，从而提高接收机的性能。根据Gamma-Gamma(G-G)大气湍流信道模型，采用基于时频域最小均方(LMS)的多入多出(MIMO)信号处理算法，通过VPI仿真软件模拟光场在弱、中、强三种强度大气湍流(弱、中、强大气湍流下，折射率结构参数Cn2的取值分别为2.1×10^－16、3.51×10^－14，2.6×10^－13)条件下的传输，进行传输速率为100 Gbit/s的偏振复用正交相移键控(DP-QPSK)自由空间光传输仿真实验。实验结果表明，相比于单模光纤接收，采用三模光纤接收可在弱、中、强三种湍流强度下使接收性能分别提高1.8 dB、2.5 dB和3 dB。

窄带隙半导体材料Mg2Sn具有丰度大、密度低、无毒及环境友好等特点，是中低温热电材料的优秀候选者。本文基于密度泛函理论，结合不同形式的电子交换关联能系统分析了Mg2Sn晶体的弹性系数、声子振动谱和电子能带结构，并基于非平衡玻尔兹曼输运理论计算了Mg2Sn的热电性能。结果表明，GGA-PBE作为电子交换关联能可以很好地拟合立方相Mg2Sn的力学性能(声子振动谱无虚频率)，其体弹性模量为42.1 GPa且各向同性。同时，当工作温度高于300 K，Mg2Sn的德拜温度开始趋于平缓且不高于315 K，表明Mg2Sn在该温度区域内具有低声子热导率。使用B3LYP作为电子交换关联能可以估算Mg2Sn费米能级附近的电子结构，发现价带顶附近存在三重简并态。同时计算结果表明，Mg2Sn p型掺杂下的热电优值(ZT值)优于n型掺杂，可达1.05。本研究结果为进一步优化Mg2Sn热电性能的研究提供借鉴。

为提高环境监测自供电系统的可靠性及风速适应性, 提出一种间接激励式压电风力俘能器, 通过圆柱型壳体与风场耦合作用产生的涡激振动间接激励壳体内的压电梁振动发电, 具有可靠性高、动态特性调节范围宽等优点。介绍了其结构及原理, 并进行了理论和试验研究。结果表明：壳体质量、压电梁质量对风力俘能器输出性能都有较大影响; 当俘能器总质量确定时, 试验范围内通过增加压电梁质量, 减小壳体质量可以有效提高压电俘能器的输出性能; 此外, 不同风速下存在最佳负载使输出功率最大, 且本文试验范围内输出功率及最佳负载均随风速增加而增大, 风速为28 m/s、电阻600 kΩ时所获得的最大输出功率为0.4 mW。因此, 应根据实际风速范围确定合理的压电梁质量/壳体质量以提高俘能器输出能力。

定位参数的快速估计是无线定位系统的关键环节。针对超分辨时延估计算法计算复杂度较高这一问题，提出一种基于旋转不变传播算子 (PM)的时延估计算法。该算法首先对正交频分复用(OFDM)频域接收信号进行建模，然后计算协方差矩阵，再根据子载波流行矩阵的范德蒙矩阵属性，采用旋转不变 PM算法实现时延参数的闭式解，从而既无须特征值分解又避免了伪谱峰搜索，计算速度快。理论分析和仿真结果表明，该算法在计算量大幅度下降的同时，参数估计性能接近于基于旋转不变技术 (ESPRIT)估计信号参数算法，具有一定的可行性和有效性。