类金刚石碳基（Diamond-like carbon,DLC）薄膜可在干燥固体接触工况下表现出0.001量级的极低摩擦因数（固体超滑）,为解决真空、高应力及宽温域等极端工况下的摩擦学问题提供新的技术路线,近年来引起学界的广泛关注。然而,DLC的制备工艺路线及成分结构复杂多样,并且其自润滑特性同时受内在成分结构和外部工况条件的显著影响,为其工程服役性能带来较大不确定性。鉴于此,归纳了DLC目前的结构体系、沉积工艺原理发展概况,介绍了DLC面向固体超滑的结构调控研究进展;回顾了超滑现象的发现及DLC超滑研究历程,并根据超滑界面材料、润滑机理汇总介绍了其最新研究进展;讨论了薄膜成分及成键结构、环境氛围、接触应力及环境温度等因素对DLC固体超滑行为的影响规律和微观机制;从机械特性、界面元素成分及成键结构演化角度总结分析了DLC固体超滑的机理,指明了转移膜的形成及其界面悬键钝化、类石墨结构演化对DLC实现鲁棒性超滑的关键作用;最后对DLC摩擦学领域科学及工程问题、未来研究方向进行了展望。研究可为新一代面向极端工况的固体润滑涂层设计提供理论支持。

随着科学技术的高速发展对零部件性能要求的提高,先进材料的应用对切削刀具的性能提出了更高的要求。优化刀具结构、改进刀具材料和使用刀具涂层均可提升刀具性能,而使用刀具涂层被认为是提升刀具性能的最经济手段,对刀具涂层进行后处理则可以进一步提高涂层刀具的性能,综述涂层后处理方式对行业发展具有重要参考意义。介绍几种目前常用的涂层刀具的后处理方法,包括喷砂后处理、抛光处理、热处理、能量场（束）后处理等。喷砂后处理采用高速射流模式,使磨料撞击涂层表面以去除涂层表面的大液滴沉积颗粒;抛光处理通过磨粒摩擦形式对涂层表面进行光整处理;热处理通过改善涂层及涂层-基体结合界面的微观组织性能来提升涂层刀具的性能;能量场（束）处理通过高能冲击,对涂层表面进行液滴去除和粗糙度改善,并通过高温诱导的一系列能量波来对涂层与基体的结合界面进行一定强化。通过分析上述几种后处理方式的优势与不足,指出各种后处理方式的适用范围,能弥补该领域研究较为分散的不足,对未来涂层刀具的后处理技术发展方向有一定借鉴意义。

为分析扫描路径对多道激光熔覆层残余应力与摩擦学性能的影响,采用不同扫描路径在316L不锈钢表面制备了IN718的多道激光熔覆层,基于热-弹塑性模型以及残余应力分析仪研究熔覆层残余应力分布规律,使用X射线衍射仪、金相显微镜以及硬度测试系统研究熔覆层微观组织与硬度分布,通过材料表面性能综合测试仪和激光共聚焦显微镜评估熔覆层的摩擦学性能。结果表明：因熔覆过程中温度循环变化的差异,往复型扫描路径的熔覆层表面残余应力最小,同向型与发散型扫描路径的熔覆层表面残余应力居中,收缩型扫描路径的熔覆层表面残余应力最大;因熔覆层一次臂间距与Laves相体积分数的差异,同向型扫描路径的熔覆层磨损率最低,往复型与发散型扫描路径的熔覆层磨损率居中,收缩型扫描路径的熔覆层磨损率最大。因此,以减小熔覆层残余应力为目标应选取往复型扫描路径进行多道熔覆,以减小熔覆层磨损率为目标则选取同向型扫描路径进行多道熔覆。不同扫描路径工艺的研究结果有望为表面防护和再制造领域的工艺参数选取提供理论依据。

极端条件是高技术装备经常遇到的使役工况，在极端条件下，常规材料将难以满足应用需求，急需发展超高极限性能的材料和技术。针对国家高技术领域装备发展对极端条件润滑耐磨表面工程技术的需求，在综述极端条件润滑耐磨表面工程技术研究与发展的基础上，以粘结固体润滑涂层为主要对象，聚焦关键共性技术难题，以解决实际工程技术难题为目标，重点介绍近年来围绕国家航空航天和核能领域对高极限性能润滑耐磨表面工程关键技术的需求开展相关研究所取得的突破，并列举在此基础上研发的典型产品，展示相关产品在解决高技术领域重大装备极端条件摩擦学问题方面的典型应用成果，体现高极限性能润滑耐磨表面工程技术对国家高技术装备发展的不可替代的重要作用。最后结合国家先进制造未来发展需求，探讨极端条件润滑耐磨表面工程技术的未来发展方向。对全面了解国家高技术领域对极端条件润滑耐磨表面工程技术的需求，推进相关技术和产品的高技术应用，针对未来高技术装备需求发展更高极限性能的润滑耐磨表面工程技术，具有借鉴和参考意义。

在工业4.0大背景下及《中国制造2025》和海洋强国战略的推动下,新型仿生与智能型海洋防污涂层材料凭借其高效、环保的特性,正引领海洋防污领域的发展潮流,展现出广阔的应用前景,但是关于新型仿生与智能型海洋防污涂层材料仍然缺少深入、系统的综述研究。综述近年来国内外基于微纳结构表面、释放绿色防污剂、超滑表面、动态表面和自修复等防污策略构筑的仿生防污涂层材料,基于pH响应、温度响应和光响应控制等防污策略构筑的智能防污涂层材料,以及由仿生与智能多防污策略协同构筑的防污涂层材料的研究进展。最后对上述策略构筑的涂层材料的制备方法、防污机制、作用效果及其优缺点进行总结,并展望仿生与智能多防污策略协同构筑的防污涂层材料未来的发展方向,多策略联合型防污方法体系将成为未来海洋防污领域的重要发展方向。主要提出仿生与智能多防污策略协同作用的方法体系的指导性观点,填补了行业和领域目前缺少这类综述文章来引领的空白,对国防军事、海洋工程、海上运输和海洋渔业等领域的发展具有一定参考价值。

原子氧防护涂层是保障低轨航天器长寿命高可靠的有效途径。简要阐述原子氧防护涂层的研究进展,对影响原子氧防护涂层性能的因素进行研究。结果表明,涂层的表面粗糙度会增加原子氧与材料表面的碰撞概率,涂层中的缺陷会提供原子氧的侵蚀通道,涂层的成分与结构会影响原子氧反应的概率。调查空间原子氧防护涂层的种类,分析不同类型涂层的特点。无机涂层防护性能优异,但其柔韧性较差;有机硅涂层柔韧性较好,但在大通量原子氧作用下易出现缺陷;复合结构涂层可以满足多种功能复合的需求,但对工艺要求也较高。对涂层制备方法进行整理归纳,对比分析磁控溅射、等离子体增强化学气相沉积、离子束共沉积、原子层沉积、溶胶-凝胶、前驱体光解 / 水热固化六种不同制备技术的优缺点以及应用对象。分析介绍原子氧防护涂层的进一步发展趋势。研究结果为我国低轨航天器材料的原子氧防护提供必要的研究依据和参考,为原子氧防护涂层技术的发展提供研究思路。

轧辊作为诸多行业生产过程中的主要消耗件,大量的报废造成我国能源和资源的巨大浪费。为修复报废轧辊表面并提高其热疲劳性能,在疲劳失效的160CrNiMo轧辊材料表面利用激光熔覆技术制备以T504为基础粉末并添加Mo、V元素的铁基涂层,采用光学显微镜、扫描电子显微镜及热疲劳试验机等设备分析基体材料及熔覆层在热疲劳过程中的裂纹扩展速率、机理等。结果表明：添加Mo、V比例为1∶0.5、1∶1和1∶1.5的熔覆层平均硬度分别为59.2、59.9和59.1 HRC,平均较基体提高了33.4%;当热疲劳试验循环2 000次后,基体材料试样裂纹长度为11.289 mm,添加Mo、V质量比为1∶0.5、1∶1和 1∶1.5的熔覆层试样裂纹长度分别为3.185、16.596和8.401 mm。Mo、V元素的添加使熔覆层具有了较高的硬度,在热疲劳试验过程中疲劳裂纹的扩展均为脆性穿晶扩展,其中当添加Mo、V质量比为1∶0.5时,热疲劳性能较修复前的轧辊材料提高71.7%。对比了不同Mo、V比例的铁基涂层热疲劳性能,研究成果可为轧辊修复中铁基涂层体系的选取提供试验依据。

工业生产中管筒件内表面的工作环境恶劣,对腐蚀和磨损等方面的性能有更高要求。为改善管筒件的内表面性能,采用管尾添加辅助阳极的高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）技术对内径40 mm、长度120 mm碳钢管进行内壁Cr涂层制备。探究辅助阳极电压对Cr靶放电特性和管内Cr沉积的可达深度、相结构及其力学性能的影响规律,分析外加辅助阳极后管内等离子体分布情况,并建立理论模型。结果表明,较高的辅助阳极电压下,基体电流有所增加,特别在管尾位置处。随着辅助阳极电压升高,管内Cr沉积可达深度整体提高,膜层致密度提升。Cr膜的涂层硬度和弹性模量均随着辅阳电压的提高先上升后下降。当辅助阳极电压40 V时,Cr涂层可达深度最好,具有最高的硬度和弹性模量。在HiPIMS放电条件下,辅助阳极可以通过牵引电子实现对等离子体定向输运的调控,并显著提高管尾等离子体密度。实现了在管筒件内表面沉积Cr涂层,满足了管筒件内表面在恶劣环境下广泛应用的需求。

近年来涉及管制刀具等金属物品的刑事案件逐渐增多,利用传统方法显现金属客体上的手印时,显现出来的手印乳突纹线易于和金属客体表面的划痕产生视觉干扰,影响手印的显现效果。利用真空镀膜技术显现遗留在黄铜、紫铜、304不锈钢、铝合金上的汗潜手印。按照手印样本制作规范,上述金属客体中分别按捺汗潜手印,继而研究喷镀金属组合、喷镀金属用量、喷镀金属先后顺序及汗潜手印遗留时间对金属客体上潜在手印的显出率、显现效果存在影响。试验得出,在黄铜、紫铜、304不锈钢客体上,选用10 mg银丝与100 mg锌粒搭配采用先银后锌的顺序进行喷镀,汗潜手印显现质量最佳。在铝合金客体上,选用4 mg金丝与100 mg锌粒搭配采用先金后锌的顺序进行喷镀,汗潜手印显现质量最佳。基于真空镀膜技术较好地实现了对金属客体上遗留时间在7 d以内的汗潜手印的显现。此外,喷镀金属组合、喷镀金属用量、喷镀金属先后顺序及汗潜手印遗留时间对金属客体上潜在手印的显出率、显现效果均存在影响。所提出的方法是现有显现金属客体上潜在手印的重要补充,对涉及金属制品的案件可为刑事科学技术人员提供一定的参考价值。

铝合金材料比强度高、易于加工,但表面硬度低,耐磨性差,其表面经硬质阳极氧化处理后具有耐磨、绝缘及耐腐蚀性等,广泛应用于航空作动系统。然而,硬质阳极氧化膜层（硬氧膜层）存在孔隙率大、表面粗糙度及摩擦因数高等问题,易加剧摩擦配副磨损而泄漏,严重制约其实际服役。为了改善铝合金硬质阳极化膜层表面粗糙度,提升其减摩性能以满足新一代航空作动部件对减重及高机动性的服役需求,利用原位合成技术在铝合金表面制备复合PTFE硬氧膜层,研究表面粗糙度对其表面复合PTFE硬氧膜层和传统硬氧膜层不同配副方式下摩擦磨损行为的影响,并对复合PTFE硬氧膜层耐磨性能进行工程化模拟验证。研究结果表明：复合PTTE硬氧膜层较传统硬氧涂层更加致密,且硬度更高;其摩擦因数（0.08）较传统硬氧涂层（0.14）降低约40%,磨损量则降低2个数量级;在产品功能性试验中未发现脱落,磨损量小,能够满足产品性能需求;在产品实际使用中具有自抛光效应,这更有利于缩短产品生产周期及大幅度降低成本。提出一种更有利于缩短产品生命周期、大幅降低成本的复合硬氧膜层工艺,并在产品功能性试验中得到检验,在工程化应用中具有重要的推广意义。

一体化压铸模具在汽车产业轻量化和节能环保政策的背景下应时而生,在服役过程中受到高温、高速铝液冷热交替作用,传统的表面处理技术不能满足如此苛刻的服役条件,采用HiPIMS技术制备AlCrN涂层是提升一体化压铸模具表面抗铝黏着性能的重要措施之一。基于等离子体发射光谱（OES）,采用高能脉冲磁控溅射（HiPIMS）技术在不同的N₂ / Ar流量比下制备具有致密结构的高性能AlCrN涂层。利用数字示波器、高压探针、电流探针和等离子体发射监测器开展HiPIMS放电特征和时间平均的OES光谱研究,采用X射线衍射仪和扫描电镜分析涂层的晶相结构、晶粒尺寸及表面截面形貌,采用纳米压痕仪测试薄膜的纳米硬度和弹性模量。设计进行抗铝黏着测试来观测涂层在铝液中的行为。结果表明,随着N₂ / Ar流量比的增加,HiPIMS下的峰值电流随之升高,峰值功率密度也随之升高;沉积速率先增大后降低;涂层的晶粒尺寸和微观结构也会出现明显变化;成膜环境出现大量的离子态,CrⅡ、AlⅡ、NⅡ的强度明显提升,且CrⅡ / CrⅠ强度上升,说明离化率也会随之上升;涂层结构随着N₂ / Ar流量的变化主要呈现三种状态：非晶结构、hcp-AlN与fcc-AlCrN混合相、单一fcc-AlCrN相,实验中涂层氮含量始终保持较高水平且随着N₂ / Ar流量比整体呈上升趋势,并最终在fcc-AlCrN结构中接近化学计量组成;在最高的N₂ / Ar流量下制备出择优取向为（220）的fcc-AlCrN相涂层,具有最高的硬度和弹性模量,同时有着最高的H / E与H³ / E²比值。在抗铝黏着测试中此结构也表现出无铝黏附的良好特性,且涂层相结构和成分均无明显变化,fcc-AlCrN结构在铝液中的稳定性是表现优异出抗铝黏着性能的关键。通过改变N₂ / Ar流量比制备出高性能AlCrN涂层,给出提升一体化压铸模具表面抗铝黏着性能的可能性。

基于 WO₃-NiO 体系的电致变色（EC）玻璃具有优异的可见与红外的主动调控特性和节能效果，在建筑、新能源汽车等产业的应用得到越来越多的关注。生产效率与制造成本等因素的限制，使得大面积 WO₃-NiO 电致变色玻璃未规模化地投入市场。相比于在单一玻璃表面采用膜层堆栈方式制备多层膜结构的电致变色器件，以高性能锂离子胶膜为中间层，将磁控溅射沉积的 Glass / TCO / WO₃以及 Glass / TCO / NiO 通过层压的方式组装成夹层式器件是一种可行地实现电致变色玻璃大面积、低成本规模化生产的技术手段，正逐渐成为器件制备技术的主流。然而，面向于大面积夹层式 WO₃-NiO 电致变色玻璃的低成本制造和新的应用需求，仍有必要开展从材料到器件的体系化研究。在材料端，开发兼容现有镀膜产线的高质量 EC 氧化物陶瓷靶材制备技术，高性能 WO、NiO 薄膜成分、结构、性能与色彩的调控技术，具备高离子电导率、高粘结强度、 高热稳定、高透明且易于实现大面积规模化生产的锂离子胶膜材料及其制备技术等。在器件端，开发与现有玻璃产业兼容的大尺寸器件的层压工艺，弧型器件的制备技术，具备更高效节能且能呈现中性着褪色的器件技术等。针对上述挑战，综述了国内外相关研究团队在上述领域的研究进展，结果表明，可以制备出满足高性能电致变色薄膜沉积的 EC 氧化物陶瓷靶材， 通过调节磁控溅射工艺参数可以有效实现对薄膜成份、结构以及性能调控，开发出满足层压工艺的、具有高离子电导率 （1.51×10^-4 S·cm^-1 ）的固态聚合物电解质，最终利用商用高压釜实现 30 cm×30 cm WO₃-NiO 电致变色器件高质量制备。

空蚀是局部高压和热引起的一种极端条件下的材料损伤现象，广泛存在于泵等过流部件中，严重制约着零部件服役寿命。由于航空航天轻量化要求涉及的轻合金耐受温度较低，常在解决空蚀损伤的聚酰胺酰亚胺（PAI）中添加环氧树脂（EP） 以降低固化温度，然而这对空蚀性能的影响尚不清楚。针对该问题，分别制备纯 PAI 涂层（P-280）和不同含量 EP 改性的 PAI 涂层（P-200 和 P-170），通过加速空蚀试验对比研究样品的空蚀性能，采用 XPS、TGA、纳米压痕、SEM 等表征分析了样品的力学和热学性能以及空蚀作用下的力 / 热响应行为和涂层空蚀前后的形貌，剖析损坏机理。结果表明，添加 EP 可使 PAI 的固化温度显著下降 80~110 ℃，但韧性由 P-280 的 8.21 mJ·m^?3逐渐降低到 P-170 的 3.18 mJ·m^?3 ，造成涂层在空化载荷冲击下更易发生疲劳开裂。同时，添加 EP 后的 PAI 的热稳定性也明显劣化，空蚀 30 min 后，P-170、P-200 和 P-280 样品材料失重 5%所对应的温度下降幅度约为 15.24%、14.82%和 9.05%，进一步加速涂层表面力学性能劣化及空蚀损坏。因此，P-200 和 P-170 在加速空蚀 30 min 后的质量损失分别为 1.7 和 3.6 mg，是 P-280 的 2.1 和 4.5 倍。综合考虑涂层的固化温度和耐空蚀性能， P-200 更适合在轻合金部件表面应用。探究不同涂层的综合性能与空蚀性能之间的关系为 PAI 涂层的研发提供了新思路。

热障涂层（Thermal barrier coatings, TBCs）是一种应用于航空发动机、地面燃气轮机等动力装备的高效功能性隔热涂层，具有低导热系数、良好的高温相稳定性和断裂韧性等优点。随着动力系统强化程度的不断提高，关键部件常常在极端高温环境下服役，容易导致涂层发生开裂、分层、退化而过早失效。然而，目前关于长寿命热障涂层的失效机制、材料选择及结构设计缺乏相关系统总结。总结几种典型的热障涂层失效机制：残余应力失效、高温烧结失效、钙-镁-铝-硅酸盐（CMAS）渗透腐蚀失效和热生长氧化层（TGO）失效，提出减小涂层内部孔隙率、缩小层间热膨胀系数差、降低表面粗糙度等抑制涂层失效的方法。据此，从顶部涂层的材料选择与结构设计两方面阐述热障涂层的研究进展。从材料选择角度，归纳氧化锆和部分钇稳定氧化锆（YSZ）在长时高温环境下出现的问题，总结近年来的一些先进涂层材料，包括氧化物稳定氧化锆、A₂B₂O₇型氧化物、稀土钽酸盐以及自愈合材料。从结构设计角度，介绍不同涂层结构的制备方法，分别从微观结构、耐腐蚀性、涂层内部热应力、 热循环寿命等方面对层状结构、柱状结构、纳米结构和功能梯度结构进行归纳。综述相关研究现状不仅能指出现有研究的不足及未来研究的发展方向，还能为开发更高抗腐蚀性、更好隔热性和更长寿命的新一代 TBCs 提供理论依据。

Ni 基合金因其在高温条件下具有优异的性能，在航空航天、船舶制造、冶金化工等领域受到广泛的关注。为了进一步提高合金在严苛环境下的服役年限，采用激光熔覆技术在 K418 镍基合金表面设计并制备了 NiCoCrTaAl-TiC 复合涂层，探究 Al 含量对复合涂层组织形貌及摩擦学性能的影响，并在雨水、海水和润滑油等严苛工作环境下对涂层性能做进一步分析。 研究结果表明：添加 Al 元素后，复合涂层出现 Al₂O₃、AlNi₃、Al₄CrNi₁₅、Al₄Ni₁₅Ta 等金属间化合物相，涂层内部组织构成发生改变；随 Al 含量增加，熔池边界逐渐消失，涂层硬度、耐磨性能呈先减小后增加的趋势，并在 Al 含量为 15wt.%时达到最佳，其耐磨性较 NiCoCrTa-TiC 涂层约提高 25%；在雨水、海水介质中浸泡 2 h 后在边界润滑条件下的磨痕深度及磨损量与未经处理涂层的基本相同，表明 Al 元素的添加提高了复合涂层的耐腐蚀性能。

表面织构有一定的减摩作用,然而织构分布模式对润滑性能的影响还须进一步完善。为研究流体润滑条件下表面织构分布模式对润滑性能的影响,建立考虑油膜厚度的三维织构非均匀分布计算模型,采用CFD（Computational fluid dynamics）方法并利用UDF（User define function）和动网格技术,研究织构面积密度和分布模式对摩擦因数、油膜厚度、压力分布和气相分布的影响。结果表明：在外载荷恒定的条件下,随着织构面积密度的增加,两种非均匀分布织构相较于均匀分布织构均可促进空化效应,提高油膜厚度,使速度梯度和剪切应力减小,摩擦因数减小。当织构面积密度为14.14%时,与均匀分布织构相比,渐疏分布织构的摩擦因数降低了26.5%,油膜厚度提高了53.5%。渐密分布织构的摩擦因数降低了24.2%,油膜厚度提高了32.5%。试验中两种非均匀分布模式的织构均可提高润滑性能,与模拟结果趋势一致。研究表面织构分布模式对润滑性能的影响,可为优化织构分布设计及对织构性能的研究方法提供新的思路和理论 参考。

高速列车在制动过程中出现的低频粘滑振动现象给制动系统的安全性和稳定性构成了极大的挑战，因此，降低或抑制制动过程中的粘滑振动对于提高列车安全运营具有重要意义。为此，通过在摩擦块表面设计了一系列不同数量的平行微织构， 并结合有限元仿真和试验分析，研究了其对粘滑振动的抑制效果。结果表明，表面微织构能改善盘 / 块界面接触状态，增加实际接触面积，使接触应力分布均匀，降低磨损并提高界面贴合稳定性。在所设计的微织构参数范围内，粘滑振动强度随表面微织构数量的增加而降低，其振动形式由不规则粘滑振动逐渐转为近简谐振动。因此，改善摩擦界面接触状态是降低粘滑振动强度的主要因素，良好的界面贴合度和轻微的磨损有助于实现粘滑振动的有效抑制。研究成果可为抑制高速列车制动系统粘滑振动的摩擦界面调控方案提供一定的理论依据和应用指导。

高温轴承作为航空发动机和高铁转向架等重大机械装备的核心支承构件，其表面高温磨损失效成为制约高温轴承可靠性和耐久性的关键瓶颈问题。因此，实现高温轴承表面减摩耐磨对于国民经济和国防安全具有重要的战略意义。采用表面机械滚压技术在 CSS-42L 轴承钢表面构筑梯度纳米结构（GNG），通过结构表征、高温摩擦磨损测试、磨痕形貌和亚表层结构演化分析研究 GNG CSS-42L 轴承钢的高温摩擦磨损行为。研究发现，轴承钢最表层的平均晶粒尺寸约为 25 nm，并随深度增加而逐渐增大。对 GNG CSS-42L 轴承钢进行室温（25 ℃）至 500 ℃范围内的高温摩擦试验，并与粗晶（CG）CSS-42L 轴承钢的摩擦磨损性能相比较。结果表明，在室温 25 ℃至 350 ℃范围内，相比于 CG CSS-42L 轴承钢，GNG CSS-42L 轴承钢的摩擦因数和磨损率同时降低，而 500 ℃下两种材料的摩擦磨损性能几乎一致。通过对两种材料磨痕表面形貌和亚表层结构分析发现，GNG CSS-42L 轴承钢的高耐磨性归功于梯度纳米层的高硬度和良好的应变协调能力可以有效抑制应变局域化。 500 ℃时，GNG CSS-42L 轴承钢磨痕表面发生明显氧化，氧化层的剥落导致材料磨损加剧。研究结果可以为高温轴承表面延寿提供新的研究思路和试验依据。

航空发动机压气机转静子高速摩擦问题已有大量研究，但缺乏相关研究进展的系统介绍。从高速摩擦磨损和能量耗散机制出发，综述相关研究成果，对先进航空发动机安全设计具有重要意义。压气机转静子工作间隙小、线速度高、气流压力温度高，转静子径向碰磨不可避免，这种高速摩擦轻则造成涂层、叶片损伤，重则导致航空发动机“钛火”等严重事故。转静子高速摩擦受侵入速率、摩擦速度、摩擦深度等工况条件和叶片厚度、涂层硬度、材料热物性参数等摩擦配副自身特点的综合影响，摩擦磨损机制主要表现为黏着磨损、切削磨损或氧化磨损等，诸多因素中，侵入速率和摩擦速度的影响最为显著。 对于高速摩擦热问题，温升预测是关键，而确定热流分配是难点，在早期基本假说基础上发展的不同热流分配计算方法，能够为摩擦温升预测提供理论依据，结合试验结果修正可提高计算可信度。高速摩擦热的产生会对摩擦磨损行为产生显著影响， 而摩擦条件与摩擦机制的改变也会导致明显的能量耗散差别，进而影响摩擦热的生成和摩擦温升。首次从摩擦磨损与摩擦能量耗散角度进行系统综述，讨论引发“钛火”的摩擦热导致的温升计算方法，并提出采用流-热-固多场耦合方法开展研究的新观点。摩擦热的计算、转静子摩擦磨损机制的全面揭示和新型涂层体系的开发具有指导意义。

机器学习作为人工智能领域的核心分支，通过算法分析数据，从中发现规律和模式，进而做出预测和决策，近年来在激光熔覆领域得到广泛应用。激光熔覆过程中形成的各类缺陷严重影响熔覆层的质量与性能，熔覆质量的可靠性与可重复性是激光熔覆技术面临的最大挑战。数据驱动的机器学习算法可用于激光熔覆过程监测与缺陷检测、反馈调控熔覆工艺、优化抑制熔覆缺陷，已成为本领域的研究热点。综述激光熔覆过程中产生的缺陷类型与成形机制，概述激光熔覆过程中产生的信号特征及其监测原理与手段，总结机器学习方法在激光熔覆过程中信号特征提取、缺陷分类识别与预测的研究进展，归纳缺陷检测的典型机器学习模型与算法。结果表明，机器学习算法可有效用于激光熔覆涂层缺陷检测，构建特征信号与涂层缺陷及熔覆工艺间的关系。目前研究采用的机器学习算法以监督学习算法为主，无监督和半监督学习算法对数据标注要求低，已在激光熔覆过程监测领域获得关注，并展现出巨大的潜力。研究结果为机器学习方法在激光熔覆领域的研究指出了热点与方向。

针对SUS304不锈钢板表面的线状或者点状缺陷等质量问题,采用磁粒研磨法去除SUS304不锈钢板件的表面缺陷和原始加工纹理,通过设计脉冲磁场以及电路,探究脉冲磁场辅助平面磁粒研磨的影响因素,使加工区域的磁场复杂化,进而使加工轨迹多样化,提升加工效率和表面质量。提出一种脉冲磁场辅助平面磁粒研磨的装置,采用磁场模拟软件对电磁辅助永磁的磁场进行仿真,对不同分布状态的磁场进行分析;通过信号发生器产生并调节脉冲电流的频率和占空比,从而控制电磁铁。脉冲电磁铁产生脉冲磁场,促进磨粒的翻滚更新。通过设计电路有效解决电磁铁发热严重的问题;通过试验对比不同参数的研磨磁场对SUS304不锈钢板的研磨效果,研磨间隙为2 mm时,对比不同电压幅值、不同电流频率、不同电流占空比对工件表面质量的影响。使用触针式表面粗糙度测量仪和超景深3D电子显微镜检测并对比试验前后工件的表面质量并对仿真结果进行验证。当加工参数为脉冲电流幅值20 V、脉冲电流频率为4.5 Hz、脉冲电流占空比为50%时,SUS304不锈钢板研磨后表面的加工纹路以及缺陷得到有效去除,表面粗糙度值由原始的0.346 μm降低至0.047 μm。试验结果验证由脉冲磁场辅助的周期性变化的研磨磁场可以使磨粒进行周期性运动,复杂化研磨轨迹,促进磨粒在加工区域的翻滚更新,提高研磨效率与研磨效果。

风电偏航制动工况及偏航摩擦片的选型影响制动盘与摩擦片制动界面的磨损状况,摩擦片的严重磨损将破坏风机偏航系统的稳定性,严重影响风机运行的安全性及发电效率,现有对于偏航这类低速重载制动工况研究甚少。针对偏航制动过程中的磨损问题,考虑制动盘及摩擦片接触界面的动态变化,建立Q345E偏航制动盘及复合树脂基摩擦片组成的偏航制动器三维简化模型,将有限元法与Archard磨损模型结合,研究制动压力、偏航转速及摩擦因数对直边型和凸台型两种摩擦片在制动过程中磨损行为的影响。基于全因子仿真试验及响应面法建立响应面模型,开展相关参数优化。结果表明：不同工况下的摩擦片均在摩擦入口处磨损严重,磨损状态均表现出明显的前端效应;在同一影响因素下,磨损体积及磨损深度均随着影响因素的增大而增大,直边型摩擦片较于凸台型摩擦片耐磨性更强;制动压力与偏航转速对磨损深度及接触压力的影响显著,摩擦因数则对其影响较小;参数优化后的工况经实际仿真后与模型预测值误差小于5%,验证了响应面模型的准确性。有限元磨损模拟揭示了不同形状摩擦片对偏航制动磨损的影响机制,可为偏航摩擦片的选型提供技术及理论支撑。

阐述了再制造工程与现代钢铁产业的关系。借助再制造工程体系的先进表面技术和先进设计与管理方法，可以使钢铁设备不断得到技术改造, 延长其寿命和报废期限，提高钢铁设备的档次和附加值，是实现高效、绿色钢铁发展模式的重要途径。介绍了电镀、热喷涂等表面技术在连铸结晶器、各种辊类钢铁设备上的应用与发展，通过表面技术获得的再制造钢铁设备产品具有优异的性能和良好的经济、社会效益。

21世纪以来,超高强钢得到越来越广泛的应用,但其在焊接时会产生更高的残余应力和更显著的焊接变形,这成为制约其应用的一个难题。随着仿真理论的发展,数值模拟技术已成为确定焊接接头甚至大型焊接结构残余应力和焊接变形的一种可靠有效的方法。针对某特种车辆用1 600 MPa级超高强钢,采用拉伸试验和热膨胀试验获得其常温及高温屈服强度、相变温度点和热膨胀系数等性能参数,建立超高强钢材料模型和相变模型。以SYSWELD焊接有限元软件为平台,开发考虑超高强钢固态相变的“热-冶金-力学”多场耦合的有限元计算方法。采用该方法模拟超高强钢T型接头在自由状态和不同拘束位置下的残余应力和焊接变形。基于数值模拟结果,讨论结构拘束及其拘束位置对残余应力和焊接变形的影响。数值模拟结果表明,结构拘束会增大T型接头的纵向拉伸和压缩应力峰值,减小横向拉伸应力峰值,同时减小压缩塑性应变、横向收缩和角变形,而这一影响在拘束位置距离焊缝更近时会更显著。对于拘束和拘束位置的数值模拟研究,将为超高强钢残余应力和焊接变形的控制提供理论依据。

南海文昌滨海环境具有高温、高湿和高盐热带海洋环境特征,重大装备和设施的腐蚀非常严重,实海暴晒试验,得到海洋环境中的腐蚀数据和规律迫在眉睫。选取 304 和316 不锈钢进行文昌滨海大气环境暴晒,用扫描电镜和X射线光电子能谱分析暴晒后不锈钢表面腐蚀形貌和腐蚀产物成分结构,计算不同暴晒时间后金属材料的腐蚀损耗,研究其腐蚀行为和腐蚀机理。结果显示文昌滨海环境不锈钢的腐蚀程度明显比西沙岛礁海洋环境严重。不锈钢样品随着暴晒时间的延长,表面腐蚀产物覆盖率增加,腐蚀程度加深,腐蚀机理是钝化膜受到点蚀破坏,失去保护作用,腐蚀产物增多,锈层增厚,文昌滨海热带海洋大气环境在风蚀的影响下对不锈钢产生严重腐蚀。在不锈钢表面,氯离子受风蚀、粘附、沉淀是导致不锈钢腐蚀的主要因素,由于文昌滨海热带海洋大气中存在更多的氯离子,不锈钢表面的钝化层被腐蚀造成的使用寿命和安全性能相对于其他海洋环境明显降低,造成重大影响。304、316 不锈钢的腐蚀产物基本是一样的,暴晒初期腐蚀产物是 FeOOH,长期暴晒后腐蚀产物转化为Fe₃O₄、Fe₂O₃。但316不锈钢的点蚀深度要比304不锈钢浅,304不锈钢暴晒3个月、6个月、12个月的平均点蚀坑深度分别为8.29 μm、5.40 μm、6.76 μm。316不锈钢暴晒3个月、6个月、12个月的平均点蚀坑深度分别为 2.77 μm、4.85 μm、4.10 μm。304不锈钢暴晒 3 个月后腐蚀失重率为 0.001 5 g/(cm²·a),暴晒 1 年后腐蚀失重率为 0.000 5 g/(cm²·a),316不锈钢暴晒3个月后腐蚀失重率为 0.001 1 g/(cm²·a),暴晒 1 年后腐蚀失重率为 0. 000 5 g/(cm²·a),316不锈钢耐蚀性更好。暴晒后期点蚀坑深度会减小,因为点蚀的发展是暴晒初期快,暴晒后期发展缓慢。研究结果为南海滨海环境304和316 不锈钢的防腐研究提供了真实暴晒数据及机理研究。

金属橡胶（MR）是一种纯金属的多孔减振 / 隔振材料,可作为极端环境下传统高分子减振 / 隔振材料的绝佳代替者。然而,目前关于其在海洋环境中的腐蚀行为及静载压缩蠕变性能研究还较少,影响了金属橡胶的进一步工程应用推广。采用表面硅烷化（S）、化学酸洗（P）和化学酸洗-表面硅烷化（P-S）工艺对制备好的MR试样进行表面处理,得到三种不同表面性能的MR试样。在5wt.% NaCl溶液中进行间浸腐蚀方式的静载压缩蠕变试验,并利用SEM、EDS和电化学工作站等表征手段研究MR的微观形貌、腐蚀产物元素组成、耐腐蚀和抗蠕变性能。结果表明：间浸腐蚀蠕变试验后,三种试样的腐蚀产物元素以O、Fe和Cr为主。P-S-MR试样的腐蚀电位（E_corr）相对较大,腐蚀电流密度（i_corr）相对较小,分别为-447.37 mV和0.91 μA·cm^-2。此外,S-MR、P-MR和P-S-MR整体腐蚀速率分别为0.024 9、0.019 2和0.013 4 mm / a,均小于未处理的试样（0.044 1 mm / a）。经过360 h的静载压缩蠕变试验后,P-S-MR试样的高度变化幅度h、平均刚度变化幅度k、耗能变化幅度e和损耗因子变化幅度l分别为-2.23%、19.21%、-15.14%和-3.79%,而未处理试样的k和e非常接近失效阈值,分别为29.45%和-29.31%。以上结果表明,对MR试样进行P-S处理是提升其耐腐蚀及抗蠕变性能的有效技术途径,研究结果可对扩展金属橡胶的工程应用提供重要参考。

等离子体喷涂陶瓷涂层技术具有加热温度高、沉积速率快、基体受热小、材料范围广和投资成本低等显著优势，广泛应用于航空航天、核能发电和兵器装备等领域。随着现代工业的快速发展，高端装备和部分关键零部件对陶瓷涂层的服役性能提出了更高的使用要求，如何提高等离子体喷涂陶瓷涂层的密度和力学性能成为该领域的研究热点。研究者近年来采用优化的等离子体喷涂技术制备了性能优异的致密陶瓷涂层。系统综述该技术的研究进展，对于其大规模推广应用具有重要意义。 首先，从常规大气等离子体喷涂技术的原理和涂层沉积过程，介绍常规大气等离子体喷涂陶瓷涂层的技术特点、显微特征和瓶颈问题。然后，从等离子体喷枪的结构设计、工作原理和涂层性能，系统综述 8 种用于制备致密陶瓷涂层的等离子体喷枪技术。而后，根据高效能等离子体喷涂工艺的原理、特点和涂层特征，详细阐述超低压、长层流和悬浮溶液 3 种致密陶瓷涂层等离子体喷涂工艺。最后，总结等离子体喷涂致密陶瓷涂层技术的发展现状，并对未来发展趋势进行了展望。主要综述等离子体喷涂致密陶瓷涂层技术的先进喷枪结构和高能效喷涂工艺，可为等离子体喷涂致密陶瓷涂层技术的广泛应用提供借鉴和指导。

激光熔覆作为一种先进的表面技术广泛应用于航空航天和军工等领域，然而激光熔覆在短时间内历经多种复杂的物化过程，其中涉及的传热传质和熔池对流行为与涂层质量密切相关，目前仅依靠试验方法难以直观准确地观测到熔覆过程的瞬态演化对涂层质量的影响，且受限于成本高和周期长等问题。而数值模拟为深入分析熔覆过程中的温度变化，应力分布和熔池流动提供了有效途径，为改善涂层质量提供了理论依据，但针对该方面的综述仍然有限。从熔覆过程中热-力-流多场动态演化出发，系统综述多物理场数值模拟方面的相关研究现状。同时针对裂纹调控问题，归纳总结导致裂纹产生的影响因素， 并概述多物理场耦合动态演化-工艺优化-裂纹调控之间的内在关联。准确的模拟结果是有效指导实践的必要条件，但目前的数值模拟研究仍难以精准反映实际熔覆情况。最后指出影响模拟准确性的难点，并对其进行展望。利用数值模拟指导激光熔覆是有效提高涂层质量的可靠手段，对该方面的研究进行系统综述可为后续相关研究和实际应用提供有益参考。

我国国防事业的飞速发展对航空高速齿轮提出了更高要求，而有关齿轮副表面摩擦学设计仍是薄弱环节。表面织构技术已成为摩擦学领域的研究热点，在减摩抗磨、减振、抗粘附和抗蠕爬等多个领域展示出良好的应用潜力。有关齿面织构化设计研究尚处于起步阶段，还远未能形成规范成熟的设计理念和方法。对当前在齿轮表面摩擦学设计及表面织构化方面的研究工作进行全面综述。首先从齿轮表面摩擦学设计基本要求展开介绍，指出表面粗糙度和表面纹理是齿轮副表面摩擦学设计的关键，而大量研究已经证实，不管是滚动还是滑动摩擦，并非表面越光滑摩擦学性能越优异，在齿轮副表面织构化设计方面的研究工作已经展开。随后对现有齿轮副表面织构化的研究工作进行梳理，总结齿面织构化处理后带来的性能增益，主要包括减摩抗磨效应、表面强化效应、减振和降温效应。接着，介绍齿轮弹流润滑数值计算方面的研究进展，总结在表面纹理、 表面织构对齿轮副的弹流润滑特性影响机制方面的研究。随后，对齿轮副表面织构加工技术进行对比分析，主要包括织构激光刻蚀、织构掩膜电解和织构微磨料射流等特种加工技术的优劣。对现有研究不足和潜在研究方向进行展望，从织构设计和加工等方面对齿轮表面织构化设计提供指导，研究结果可为未来航空高速齿轮副表面织构化设计提供科学指导和数据支撑， 填补该领域研究空白并扩大表面织构应用领域。

先进表面涂层防护技术是海工装备关键金属运动系统磨损与腐蚀防护、保障海工装备高性能长寿命可靠服役的关键途径。其中,物理气相沉积（PVD）抗磨蚀防护涂层材料兼具耐老化、耐磨性、耐腐蚀等优势,特别是可满足深海或远海机械系统相关精密运动部件的高可靠性与稳定性要求,是抗磨蚀防护的有效技术手段之一。围绕海洋环境PVD抗磨蚀防护涂层材料及应用技术发展现状,重点介绍现有防护涂层材料体系,碳基、氮基涂层因优异耐磨及耐腐蚀性能而获得较多关注,改善膜基界面结合强度及涂层致密性等是提升其抗磨蚀性能的关键因素,而高熵涂层及过渡金属二硫属化物（TMD）涂层磨蚀防护性能也成为基础及应用研究的热点。总结主要的涂层磨蚀评价方法,目前在外加电位下开展涂层磨蚀测试性能评价的应用较多,引入理论计算研究涂层磨蚀性能及相关失效机理已逐渐开展。围绕疲劳/重载下磨蚀防护需求,介绍PVD复合喷涂、微弧氧化、热处理等兼具高承载、长寿命的复合强化抗磨蚀防护涂层材料技术的新进展。列举PVD抗磨蚀涂层在海水传动液压马达和液压泵、船舶低速柴油机柱塞、水下安全阀、钻井泵阀体阀座以及涉海直升机操纵杆等核心涉海装备部件上的典型应用,并对海洋环境PVD抗磨蚀防护涂层的未来发展方向进行思考与展望,为进一步发展高性能海洋抗磨蚀涂层材料技术提供参考。

介绍了Ni、n-SiC∕Ni、n-Al₂O₃∕Ni 3种镀层在5%H₂SO₄、5% H₂SO₄+3.5%NaCl腐蚀96 h的失重情况，用SEM和X射线衍射仪分别观测了腐蚀形貌及成分分析。深入对腐蚀镀层进行了理论分析，表明在腐蚀过程中由于镀层组织结构不均匀产生了微观腐蚀电池。

发动机再制造的工艺服务于发动机再制造的总要求，即再制造后的性能达到甚至超过原型机的新机标准。衡量发动机再制造企业对国家循环经济贡献大小的主要标志是旧件的利用率。提高旧件利用率的关键是采用高新技术。再制造发动机市场运作的基本模式是依托制造商进行旧机收购和再制造机销售、再制造企业独立进行市场运作，及小型的发动机零件再制造企业独立运作或配套运作。

以层状材料为代表的固体润滑涂层如石墨、二硫化钼（MoS₂）等具有极低的摩擦因数和磨损速率,是当前优异的润滑材料。但是,摩擦作为典型的表界面过程,固体润滑涂层的性能在很大程度上会受到所处环境的影响,例如湿度等。由于试验方法在原位实时检测摩擦界面动态演变过程时会遇到极大的技术挑战,理论计算研究在揭示材料润滑行为和机制中起到越来越重要的作用。从经典的理论摩擦分析模型出发,在回顾这些模型构建思路的基础上,总结目前常用的原子级理论研究方法,包括经典分子动力学模拟、第一性原理静态势能面计算以及第一性原理分子动力学（AIMD）模拟。并且强调量子力学方法（第一性原理计算）在探索涉及复杂电子相互作用摩擦问题时不可替代的重要作用,由此基于自由能微分提出一种有效的AIMD模拟方法来精确模拟界面滑动过程,从而揭示摩擦性能演变的电子级起源。该方法还可以很好地结合机器学习力场加速,大幅增加模拟尺度并减少模拟时间。研究结果对理论模拟方法的总结和展望将有助于未来更好地探索材料在复杂环境下的微观润滑机制,并指导设计高性能润滑涂层。

激光立焊在乏燃料水池壁面位置的缺陷修复过程中易出现熔滴过渡不稳定、熔池下淌等问题,导致焊缝出现气孔、未熔合等缺陷。局部干法水下焊接技术结合了水下干法焊接的高焊缝质量和湿法焊接简便易行的优点,是当前核电站水下修复的首选方式。为了进一步研究水下环境对激光立焊的影响,搭建局部干法水下激光立焊试验平台。以S32101双相不锈钢为母材,针对4 mm U型坡口,进行空气环境和水下环境坡口填充试验,对比分析空气和水下两种环境立焊焊缝的组织性能。结果表明：水下环境对焊缝的组织成分、力学性能和耐腐蚀性能造成了不同程度的影响,但其综合性能仍优于母材,局部干法水下激光立焊技术在核电站乏燃料水池覆板壁面修复上具有较高的可行性。研究成果可为乏燃料水池壁面在役维修提供理论和试验基础。

机械密封件是阻止旋转设备中介质泄漏的关键部件,在机械行业中广泛应用。随着服役工况日益苛刻,密封界面出现摩擦加剧（如高温、高速以及启/停阶段下出现干摩擦）、泄漏量增多以及寿命降低等问题,直接影响了关键密封摩擦部件的服役性能。通过机械密封部件工作面引入表面防护涂层可以极大改善密封界面的润滑行为,提升服役寿命。化学气相沉积（CVD）金刚石涂层兼具优异的力学性能与化学稳定性,是典型陶瓷密封环理想的端面防护材料。首先通过采用热丝化学气相沉积（HFCVD）在SiC陶瓷密封环上分别设计制备微米金刚石（MCD）涂层和超细纳米金刚石（UNCD）涂层,在自主搭建的高性能机械密封测试设备上进行不同晶粒尺寸金刚石涂层改性密封环的摩擦学行为测试。试验表明：①金刚石涂层改性机械密封环与SiC陶瓷密封环相比,摩擦因数降低4~5倍,磨损率降低20倍（其中MCD涂层摩擦因数约为0.24,磨损率为0.67×10^-6 mm³/(N·m);UNCD涂层摩擦因数约为0.22,磨损率为3.43×10^-6 mm³/(N·m)）;②与UNCD涂层相比,MCD涂层在相同干摩擦环境下具有较高的膜基结合力与抗磨损性能,但摩擦因数较高。随后通过引入研磨抛光手段降低制备金刚石涂层的表面粗糙度,系统探究研磨抛光后MCD涂层和UNCD涂层在干摩擦环境下的摩擦磨损性能。通过研磨抛光降低MCD涂层表面粗糙度后可有效改善其摩擦因数,与摩擦稳定时UNCD摩擦因数0.07保持一致,其中SiC球磨损率从3.21×10^-6 mm³/(N·m)降低到0.09×10^-9 mm³/(N·m)。这与MCD涂层经过表面粗糙度优化后,有效改善干摩擦过程中磨粒磨损与黏着磨损有关。上述研究不仅为金刚石涂层在干摩擦环境中改性与摩擦机理分析提供了简洁有效的思路,同时进一步扩展了MCD作为防护涂层在机械密封中的应用。

通常在曲轴与轴瓦等摩擦副表面制备传统硬质涂层提高其耐磨性，但这对对偶件没有减磨效果，整体减磨效果不佳。 为了提高摩擦副的使用寿命，采用高速激光熔覆技术在 45 钢表面制备 Fe / Ti₃SiC₂耐磨减摩复合涂层，优化激光熔覆工艺参数，并研究工艺参数对涂层组织结构与性能的影响。研究表明，涂层工艺参数对涂层的摩擦性能影响程度大小依次是：激光功率、送粉量、扫描速率，最佳工艺参数为激光功率 2.5 kW、送粉量为 15 g / min、扫描速率为 14 mm / s。涂层显微硬度达到 591.7 HV_0.2，涂层与基体结合处主要由柱状晶、树枝晶和平面晶组成，激光功率增加导致晶粒粗化，适当增大扫描速率和送粉量可使晶粒得到细化。摩擦磨损结果显示，在室温、载荷 30 N 和时间 30 min 的摩擦磨损试验中，该复合涂层表现出最佳摩擦性能，涂层磨损量 0.4 mg，对偶件的磨损量 0.7 mg。与未熔覆复合涂层的基体相比，复合涂层的磨损量降低了 94%， 同时其对偶件的磨损量降低了 65%，表明 Fe / Ti₃SiC₂ 复合涂层在大幅提升工件表面耐磨性能的同时，还能减少其对偶部件的磨损，使整个摩擦系统性能得到系统提升，是一种高性能的耐磨减摩复合涂层。该研究解决了传统硬质涂层提升工件自身耐磨性能，但会增加其对偶部件磨损的技术难题。

国际公认的重型燃气轮机制造尖端技术之一—热障涂层技术，高温下通常面临 CMAS（CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂）腐蚀、 氧化、相变与烧结等问题，其抗 CMAS 腐蚀性等关键性能极大地影响涂层寿命，提高热障涂层的性能刻不容缓。对重型燃气轮机用热障涂层的研究进展与发展趋势进行全面总结与分析。首先介绍国内外重型燃气轮机的现状及发展趋势、热障涂层的系统结构、材料和几种典型的制备工艺，然后针对高温下燃气轮机热障涂层遇到的一些问题，对其隔热性、抗氧化性及抗热震性等关键性能的研究进展进行综述，最后分类详述热障涂层的 CMAS 腐蚀机理及其防护研究进展。综述热障涂层的几种关键性能，提出热障涂层的性能与其材料、结构及制备工艺密切相关，据此总结归纳提高热障涂层性能的方法，为热障涂层性能的提高提供参考依据，以弥补燃气轮机热障涂层领域目前缺乏这类综述文章的不足。

光催化降解环境中的污染物被认为一种理想的清洁方法，其中二氧化钛（TiO₂）是目前最有前途的光催化材料之一。 但由于能带宽、光生电子与空穴快速复合等特点，限制了其利用效率和范围，开发一种高效的 TiO₂基光催化复合材料具有重要意义。通过简单的溶胶-凝胶法和一步 Marangoni 法，将 TiO₂和 Ag 纳米颗粒（AgNPs）和氧化石墨烯(GO)有效结合，制备出显著增强光催化活性和抗菌能力的复合材料 TiO₂@Ag-GO。氧化石墨烯（GO）具有多个催化活性中心，可以高效地进行光催化反应降解污染物。同时，还能提高电荷分离程度，抑制光生电子和空穴复合，提高 TiO₂ 光催化活性。AgNPs 具有存储电子和促进电荷分离的能力，同时释放的 Ag⁺ ，赋予材料广谱的抗菌性能。光催化试验抑菌试验结果表明，复合材料能高效降解亚甲基蓝染料，2 h 降解率达到 74.5%，同时对金黄色葡萄球菌和铜绿杆菌有较强的杀灭作用。这种简易制备的高催化和杀菌功能的 TiO₂ 基复合材料在光催化清洁领域有很大的应用潜力。

传统的腐蚀监测方法和腐蚀评估方法已经无法满足对数据量以及数据连续性的需要。大气腐蚀在线监测技术由于具有数据量大、数据连续及实时性等特点，已被广泛应用。然而，所得数据的准确性和适用性还须通过试验来做进一步验证。采用户外挂片以及电阻传感器和电偶传感器监测 Q235 碳钢在城市大气环境下的腐蚀速率，建立响应面模型，并采用温湿度耦合试验和干湿交替模拟试验进行验证。温湿度耦合试验和干湿交替模拟试验与户外挂片及响应面模型的腐蚀速率变化趋势一致，而温湿度耦合试验得到的腐蚀速率更接近于挂片得到的腐蚀速率。其中，电偶传感器得到的腐蚀速率值更接近于挂片的腐蚀速率值，说明城市大气环境下更适合使用电偶传感器。室内模拟试验中，温度升高会加速薄液膜下阴阳极的电极过程和化学反应，延长反应时间，表面腐蚀产物逐渐致密且均匀，一定程度上可以提高锈层的耐蚀性能。通过碳钢腐蚀传感器在城市大气环境中的适应性标定，可以深入探究大气环境中金属材料的腐蚀机理和过程，并准确评估腐蚀传感器在大气环境中的腐蚀行为，为研究者提供定量描述和分析腐蚀行为的基础数据。