激光-超声复合喷丸强化方法利用超声冲击波与激光冲击波复合效应调控微观组织与表面残余应力，进而改善金属材料的表面性能。以2024-T351铝合金为研究对象，开展了激光-超声复合喷丸强化实验，使用扫描电子显微镜分析了激光喷丸(LSP)、超声喷丸(UIP)与LSP＋UIP诱导的微观组织特征，并实验研究了LSP、UIP与LSP＋UIP对表面形貌、粗糙度、显微硬度、残余应力的影响规律。结果表明，相较于LSP，LSP＋UIP可显著降低材料表面粗糙度，同时促进表面晶粒细化，表面残余压应力幅值与表面显微硬度分别增加了25.8%与12.9%，获得了更优良的表面性能。

研究氩气氛围下钛合金Ti6Al4V激光抛光作用机理对提高材料表面质量和使役性能具有重要意义。采用纳秒脉冲光纤激光器以弓字形扫描路径抛光8 mm×8 mm局部钛合金区域。运用偏光显微镜、光学表面轮廓仪观察抛光后材料表面形貌并测量材料表面粗糙度, 研究不同平均功率、光斑重叠率、脉冲宽度、扫描次数及不同原始表面粗糙度对钛合金表面粗糙度的影响规律。通过全自动显微硬度仪、扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪分析抛光后材料钛合金Ti6Al4V组织性能。试验结果表明：随着激光平均功率、光斑重叠率和扫描次数的增大, 钛合金表面粗糙度先减小后增大。随着脉冲宽度的增加, 钛合金表面粗糙度呈下降趋势。原始表面粗糙度越大, 抛光后表面粗糙度缩减率越大; 原始表面粗糙度越小, 抛光后表面粗糙度越小。试验获得的最小钛合金表面粗糙度Ra=0.164 μm, 表面粗糙度缩减率为60%, 抛光后材料表面显微硬度相对于基体提高了6%。抛光后钛合金表面组织由白色等轴状转变为细针状马氏体。

采用1064 nm皮秒光纤激光器，在5组不同的能量密度参数下对H13热作模具钢表面油污和锈迹等污渍进行激光清洗，结果表明：2 J/cm²和3 J/cm²能量密度的激光清洗效果最佳，可使清洗后的表面粗糙度R_a分别达到（1.1±0.3）μm和（1.5±0.5）μm，表面硬度分别提高到（256±3.8）HV和（256±2.9）HV，清洗后的物相主要包括VC、（Mo，Cr）₆C、（Cr，Fe）₇C₃和（V，Cr）₂C，同时EDS能谱测试结果表明模具表面的C、Mo、V、Cr元素含量增大。

激光除锈技术是一种新型、绿色环保的除锈方法。对一些在极易生锈的工作环境中的低碳钢构件，采用激光除锈技术代替传统除锈方法，有广阔的发展前景。激光除锈技术主要利用辐射在锈蚀表面的激光能量高、脉冲短的特点，使锈蚀温度很快达到熔点以上。但在除锈的同时，会有部分激光透过锈蚀层直接与金属基底作用，以及辐射在锈蚀表面的激光也会通过热传导将部分能量传递到金属基底表面。本文采用实验分析手段，对金属基底表面的微观组织、力学性能、硬度等进行对比研究。结果表明，所采用的激光除锈工艺在获得良好的除锈效果情况下，对金属基底没有造成损伤，对金属基底表面性能没有产生显著影响.

核磁共振(nuclear magnetic resonance)技术具有快速、精确、分辨率高等优点, 并已不断成熟成为土壤分析、物质结构鉴定、食品分析和医学成像等领域重要的研究分析手段。本文通过介绍利用NMR技术研究液相环境中高分子聚合物在颗粒表面(主要为SiO2颗粒)的吸附、解吸及扩散等行为和利用NMR技术研究受污染土壤中水的摄取过程及土壤润湿性两大方面, 综述了NMR技术在物质表面性质表征领域的重要应用, 展现了NMR技术在高分子材料和环境领域中独特的重要作用。重点介绍基于NMR技术的Acorn比表面分析仪能够直接测定液相环境中物质的弛豫时间, 反映物质的表面性质和结构特征, 为解释污染物环境行为提供数据支持从而在环境领域发挥重要作用, 展现出Acorn比表面分析仪相比于传统BET法在测量环境和测量时间等方面的优越性, 尤其是Acorn比表面分析仪可以反映液相环境中物质的表面性质和结构特征的重要特性, 解决了传统BET法无法直接获得液相环境中物质的比表面积信息的难题, 是液相环境中NMR技术在物质表面性质表征领域的新突破。对Acorn比表面分析仪在制药、化妆品材料和电子产品等方面的应用进行了分析, 并在土壤有机质、药物和天然产物检测等方面对NMR技术的应用进行了展望。

根据黄铜矿的X射线粉末衍射图谱建立了晶体结构模型, 应用ICP-MS, AFM和XPS分析研究了黄铜矿在氩气与氧气环境中不同机械搅拌时间和不同pH值水溶液中的溶解特性和表面性质, 建立了黄铜矿在水溶液中的溶解模型。 实验结果表明, 在纯水中, 溶液中的铜和铁的浓度与时间的关系可定义为方程c=ksat+b； 低pH值有利于黄铜矿的溶解； 表面氧化缓慢, 对黄铜矿溶解性影响微弱； 纯水中黄铜矿的溶解性对有效比表面积影响不大, 酸性条件下黄铜矿的溶解由表面化学反应控制； 长时间溶解后黄铜矿表面呈富铜状态； 溶解使表面粗糙度和晶格缺陷增加。

为了研究稀土Y元素对工业纯铝表面激光熔覆层的组织和性能的影响，在工业纯铝基体上，采用CO₂激光器制备了Al－Y合金熔覆层，利用金相显微镜、能谱分析、X射线衍射分析和显微硬度计等对熔覆层的显微组织、成分分布、物相组成和显微硬度进行了研究。由实验结果可知，Y元素显著细化了熔覆层的组织，熔覆层与基体形成良好的冶金结合；生成了含Y的新相YAl₃，Y₄Al₂O₉等铝钇金属间化合物；熔覆层区域的显微硬度43HV_0．2～58HV_0．2与基体的显微硬度30HV_0．2～40HV_0．2相比提高了50%～60%，在熔覆层表面硬度值达到最高。结果表明，通过激光熔覆Y粉可以提高工业纯铝的表面性能。