面向航天领域极端复杂工况，Ti6Al4V/NiTi异质功能结构可在充分发挥高比强度、耐蚀性等材料性能优势的同时实现智能变形等功能需求。然而，两种金属过渡界面区具有较高的开裂倾向。笔者采用激光熔化同步输送异质合金粉末沉积成形工艺，在富氧环境下开展了组分梯度过渡的Ti6Al4V/NiTi合金的原位制备，并在此基础上通过等能量密度成形法和基板热管理，实现了Ti6Al4V/NiTi异质材料的一体化沉积成形，分析了过渡区界面组织的演化规律。扫描电镜和能谱分析结果表明：经组分梯度优化后，梯度层界面之间呈良好的冶金结合；随着NiTi组分逐渐增加，从Ti6Al4V区到NiTi区，相组成演变为α-Ti+β-Ti→α-Ti+NiTi₂→NiTi₂→NiTi₂+NiTi→NiTi→NiTi+Ni₃Ti。梯度过渡区的显微硬度从Ti6Al4V区的343 HV±13 HV变化到NiTi区的275 HV±10 HV，40%Ti6Al4V+60%NiTi区域由于NiTi₂强化相的析出而具有最高的硬度值，硬度值为576 HV±5 HV。

近年来，基于激光增材制造技术的先进结构材料和构件制备及应用取得了重要进展，并由此带动了该技术在金属功能材料制备与调控方面的发展。作为金属功能材料典型代表的形状记忆合金兼具形状记忆、超弹性和弹热效应等新奇特性，这些特性与合金的微观组织、微结构演化高度相关，但难以通过传统制备和表征手段实现精细化调控和实时相变测量，因而通过激光增材制造技术调控微结构并进行原位同步辐射观测成为形状记忆合金性能提升的重要手段。本文综述了基于激光增材制造的形状记忆合金设计、微结构调控、工艺-结构-性能关系以及国内外研究现状，并从技术原理、材料特性、工艺优化、结构调控和原位表征等方面对形状记忆合金激光增材制造研究进展进行了介绍，归纳整理了现阶段激光增材制造形状记忆合金的主要性能。另外，本文介绍了激光增材制造过程的原位X射线衍射表征方法以及该表征方法的典型应用，对增材制造过程中合金的相变动力学测量及单晶原位表征方法进行了梳理，并对该技术的未来发展趋势进行了展望。

透明玻璃陶瓷具有热膨胀系数可调、强度高、化学稳定性好的优点, 且兼具透光/发光的特性, 是一种在光学信息、生物技术、激光技术、红外遥感及民用照明等领域有着广泛的应用前景的新型功能材料。本文简述了玻璃陶瓷的透光机制, 对形核剂、过渡金属离子及稀土离子掺杂MgO-Al2O3-SiO2(MAS)系透明玻璃陶的析晶及透光/发光性能方面的研究进展进行了介绍, 并简要分析了开发具备透光/发光性质的高结晶度MAS透明玻璃陶瓷材料存在的问题, 最后展望了透明玻璃陶瓷的发展趋势与前景。

高性能功能材料在诸多领域具有广泛的应用前景，是人们一直关注的研究热点。高压可以有效地改变物质的原子间距和成键方式，是获得新型功能材料的重要途径。在碳材料的高压研究中，许多有趣的功能碳材料，如光学透明碳、高强度弹性碳和超硬非晶碳等，已经通过不同的碳前驱体合成。本文简要介绍了作者近年来在低维碳基纳米复合材料高压研究中取得的进展，基于设计的不同低维碳前驱体，高压下截获了具有超硬特性、新型压致共价聚合及发光增强的碳材料。

以废弃核桃壳为载体材料、 癸酸为相变材料, 采用微波加热法制备癸酸/多孔活性炭功能材料。 采用傅里叶红外光谱仪对癸酸/多孔活性炭功能材料制备过程各阶段的合成物质进行测试, 即活性炭前驱体制备阶段、 多孔活性炭制备阶段和癸酸/多孔活性炭功能材料制备阶段。 研究癸酸/多孔活性炭功能材料制备过程中多孔活性炭复杂网络结构形成机理、 癸酸嵌入方式、 癸酸与多孔活性炭的嵌合机理, 阐明微波加热法制备癸酸/多孔活性炭功能材料的相关机理。 同时采用动态水分吸附分析仪、 差示扫描量热仪和环境测试舱对癸酸/多孔活性炭功能材料的湿性能、 热性能和吸附性能进行测试。 结果表明: 癸酸/多孔活性炭功能材料具有发达的孔结构和复杂的网络结构, 其中部分孔隙吸附癸酸, 部分孔隙吸附甲醛分子, 孔隙表面具有亲水性的官能团吸附水分子。 癸酸/多孔活性炭功能材料具有较好的湿性能、 热性能和吸附性能, 其在相对湿度40%~60%, 平衡含湿量为0063 1~0257 0 g·g-1; 相变温度为2742~3396 ℃, 相变焓为5214~5267 J·g-1; 经过4 h对甲醛气体的吸附效率为5057%。

采用旋涂法将溶胶-凝胶法制备的Ni/SnO2凝胶在玻璃基底上镀膜,得到了Ni/SnO2复合薄膜,探讨了镍掺杂量、煅烧温度对薄膜结构和形貌的影响。通过X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜等测试手段对Ni/SnO2复合膜的结构和形貌进行表征。结果显示,500 ℃ 下煅烧的薄膜样品的结晶度较高,粒径小,颗粒分布均匀。用紫外-可见分光光度计和四探针电阻仪对其进行光学、电学性能测试,结果显示: 适量的Ni掺杂可以提高SnO2薄膜在近紫外光区的吸收,Ni/SnO2薄膜在近紫外光区的吸收随着Ni2+掺杂摩尔分数从5%增加到10%而逐渐减小。当Ni2+掺杂摩尔分数为6%时,Ni/SnO2复合薄膜的导电性能最好。

利用溶胶-凝胶技术自主合成了一种具有优良光学特性和高热稳定性的有机/无机复合芯层材料.这种功能材料的分子中含有有机柔性侧链，可形成环氧交联.与无机SiO2-TiO2体系相比，具有较高的热光系数（量级为10－4/K），以及更好的成膜性和可加工性.通过与实验室自行配制的P(MMA-GMA)包层材料相匹配，设计制备了基于这种有机/无机复合功能材料的倒脊型波导马赫-曾德尔型热光开关.器件的波导与热电极性能良好.插入损耗为10 dB，驱动功率15 mW，开关时间小于1 ms，消光比15 dB.

在交联的偶氮聚合物材料薄膜上制作了轴对称相位延迟片。基于偶氮聚合物的光致异构特性,搭建了偏振光诱导装置。将偶氮薄膜材料放在可旋转的平台上,激发光照射在旋转台的半径方向从而在薄膜内部诱导形成轴对称分布的偶氮分子阵列。利用探测光实时检测偶氮薄膜在激发光的作用下的相位延迟量。通过编写软件,在计算机上记录下制作过程中探测光通过放置于正交偏振片组中的偶氮薄膜的光强曲线。制作完成后,通过搭建的轴对称延迟片主轴测量光路,对延迟片的轴对称性进行了测量,并用CCD记录下了测量图案。实验测得薄膜材料的双折射达到0.0205,厚度为3 μm,相位延迟为65°。