在丝电爆过程中，金属丝的沉积能量是决定爆炸效果的关键参数。在研发连续送丝电爆装置的基础上，提出带载丝电爆炸提高金属丝沉积能量的方法。根据金属丝在电爆过程中的相变理论及旁路并联电阻的非线性时变性，建立了金属丝负载的电阻-能量分段模型。使用带载丝和裸丝分别开展电爆炸实验，同步采集丝电爆过程中的放电波形并分析计算，探究带载丝电爆炸相关机理以及沉积能量的变化规律。结果表明，电爆炸前期，由于载丝带具有绝缘性，其旁路并联电阻大于裸丝，从而使得带载丝电阻大于裸丝；随着欧姆加热的进行，带载丝中液态金属沿轴向由两端向中间聚集，加快了电爆炸相变过程，等效电阻减小，延缓了沿面击穿过程，从而获得更多的能量。

金属丝电爆炸法制备纳米材料因其负载可大程度的过热和爆炸产物非平衡扩散过程得到了研究人员的广泛关注，认为是制备新型功能材料的有效方法。研究了不同收集方法对电爆炸法制备钛纳米颗粒的影响，并结合电学、光学、自辐射图像和形貌分析等诊断手段分析了不同方法下产物特性的成因。结果表明，钛丝电爆炸呈现周期型放电模式，产物通道在放电结束前（约40 μs）可膨胀至约1.7 cm处，此后有尖状突刺发展（波阵面后湍流区），其速度约为55 m/s。为研究爆炸产物不同状态下纳米颗粒形成特性，使用了3种不同的产物收集方法，分别为：①在金属丝径向1.5 cm处放置硅片收集；②在腔体出口处预置滤网收集；③在金属丝一侧电极上通过定向喷涂收集。产物形貌表征结果表明，使用不同收集方法时产物特征存在明显差别，前2种方法爆炸产物先与介质混合再沉积于硅片，得到的产物分别为分散、链状的球状纳米颗粒和密集、堆叠的纳米颗粒团簇；后一种方法电爆炸产物具有较高的密度和定向速度（对硅片），硅片以金属丝为轴心远近呈现出粉末状和烧结块状两种不同形式。

基于拉格朗日描述，建立了水中金属丝电爆炸的单温磁流体动力学模型，并给出一种高阶混合有限元离散求解方法。拉氏可压缩流体方程组中，速度定义在H1连续有限元空间，内能定义在L2间断有限元空间实现物质界面的精确捕捉，存在激波的区域引入张量人工粘性抑制数值振荡。磁扩散方程仅考虑周向磁通量密度，简化为标量方程，使用H1连续有限元方法离散求解。焦耳热和洛伦兹力作为源项引入实现磁流体方程的耦合。数值算例表明：磁扩散求解器能够求解存在不同电导率的多介质磁扩散问题；拉氏流体求解器能够精确追踪物质界面，具有较好的激波分辨能力；耦合RLC电路的磁流体求解器能够复现水中金属丝电爆炸加热相变、冲击波的产生与传播、放电模式转变等物理过程。