非金属小原子(SAs)填隙为调控高熵薄膜结构与性能提供了重要途径。SAs凭借其小尺寸特性，优先占据间隙位点，并通过与构成金属元素间的独特化学相互作用，驱动局域化学序(LCO)变化。随着SAs含量的增加，高熵薄膜经历从无序间隙固溶体到局域有序态的转变，最终形成有序晶体或非晶结构，并伴随显著的性能变化。本综述聚焦高熵薄膜领域，系统总结了SAs填隙对其晶体结构、LCO及力学、磁学和电学性能的影响。引入逾渗理论框架，将不同类型的LCO等效为具有特定性质的逾渗单元，从而建立LCO含量与宏观性能变化的内在联系。在此基础上，总结并比较了不同种类SAs在调控材料性能方面的共性与差异。最后，对未来的研究方向进行了展望。

为了探究固溶处理过程中耐高温第二相对Al12Si合金微观组织及力学性能的影响，本工作采用选区激光熔化(SLM)工艺制备了AlCrCuFeNi高熵合金(HEA)改性Al12Si合金，结合后续的固溶处理实现了对Al12Si合金微观组织与力学性能的协同调控。重点研究了固溶处理过程中耐高温第二相对Al12Si合金微观组织和力学性能的调控机制。结果表明，打印态Al12Si试样具有由典型的初生α-Al和连续共晶Si组成的胞状组织；而HEA颗粒的加入使Al12Si-HEA试样打印态组织发生显著转变，由Al12Si试样中的共晶Si相转变成共晶Si + α-Al(Fe, Cr)Si相。固溶处理后，Al12Si试样中连续的胞状共晶组织解体，转变成在基体中弥散分布的颗粒状Si相。此外，随着固溶时间的延长，Si相由于发生Ostwald熟化而逐渐粗化，平均直径变大，同时数量密度降低。值得注意的是，α-Al(Fe, Cr)Si相能够阻塞Si元素在基体中的扩散通道，从而显著降低颗粒状Si相的粗化速率。力学性能测试表明，在所有固溶时间下，Al12Si-HEA试样均表现出比Al12Si试样更优异的综合性能。这可归结于经固溶处理后，Al12Si-HEA试样形成了双粒径原位增强颗粒的微观组织，即更为细小的微米级Si相和纳米级α-Al(Fe, Cr)Si相。这种独特的微观组织使得Al12Si-HEA试样在保持较高塑性(约14%)的同时，也具有优异的极限抗拉强度(311 MPa)。

针对传统因瓦(Invar)合金因室温屈服强度不足而难以应用于承重件的问题，本工作通过在FeCoNi合金体系中引入Al、Cr元素并结合热机械处理，旨在开发兼具低膨胀与高强度的新型Al₁Cr₁(Fe₆₅Co₄Ni₃₁)₉₈合金。结果表明，该合金经热机械处理后晶粒显著细化，马氏体体积分数升高至8.91%，并伴随孪晶和高密度缺陷的生成。在-60~100 ℃范围内，合金热膨胀系数降低至1.10 × 10^-6~2.04 × 10^-6 ℃^-1。除了Invar效应外，这种低膨胀行为还源于升温过程中马氏体相减少引起的体积收缩部分抵消了晶格热振动，以及界面和缺陷抑制了非谐性晶格振动，同时该微观组织特征使合金的屈服强度和抗拉强度分别达到324和452 MPa，断后伸长率保持在20%以上。与典型的Fe-Ni系Invar合金相比，本工作设计的合金在具有高比强度的同时保持了较低的热膨胀系数，表明合金成分设计与热机械处理的协同优化能够在低膨胀与力学性能之间实现优异平衡，为形变敏感构件的材料设计提供了新思路。

面对航空发动机领域对高推重比发展的不懈追求，本工作采用惯性摩擦焊接技术成功实现了GH4065A/IN718异质高温合金的高质量连接，并系统分析了焊后热处理对接头界面微观组织演变的影响规律。结果表明，接头界面结合良好且无明显焊接缺陷。可通过焊后热处理调控微观组织，热处理过程中的动态再结晶及晶界迁移使焊核区和热机械影响区宽度增加。焊后热处理导致GH4065A侧γ′相和IN718侧γ′′相均匀析出，γ′/γ′′强化相的体积分数和平均尺寸增加。焊后热处理态接头各区域晶粒轻微长大，且热机械影响区局部取向差明显降低，这表明应力集中现象得到有效缓解。此外，热处理态焊核区析出了细小的γ′/γ′′相，位错在切过强化相的过程中形成堆垛层错，进一步阻碍了位错运动，增强变形抗力。

针对惯性摩擦焊接头焊核区(WZ)强化相溶解和轴向/径向微观组织不均匀等固有工艺瓶颈，本工作提出一种基于FGH96高温合金惯性摩擦焊接头的焊后热处理精细化调控策略，系统研究了固溶时效和双级时效处理对接头微观组织演变及力学性能的影响规律。结果表明，随着固溶温度升高，接头晶粒尺寸和再结晶程度增加，γ′强化相的析出和长大更为显著，碳化物分布趋于均匀，WZ晶界锯齿化加剧。当固溶温度达到1140 ℃时，晶粒发生异常长大，γ′强化相粗化且分布不均。随固溶温度升高，固溶时效处理后接头冲击韧性提升，抗拉强度则呈现先增后降的趋势。当固溶温度为1080 ℃时，晶粒和γ′强化相尺寸适中且分布均匀，再结晶和晶界锯齿化程度较高，碳化物均匀弥散分布，接头沿轴/径向的微观组织不均匀性明显改善。接头在室温和750 ℃时的抗拉强度分别为1455和1042 MPa，室温冲击韧性为41 J/cm²，实现了接头强度与韧性的良好协同。双级时效处理促进焊缝区三次γ′强化相均匀析出，使接头在室温和750 ℃时的抗拉强度分别达到1574和1279 MPa，基本达到母材强度。同时，接头硬度显著提升并超过母材，但冲击韧性较焊态接头略有下降。

为了揭示NiCoCrAlY涂层在900 ℃以上熔盐环境中的热腐蚀机制与失效行为，本工作在常规称重研究方法基础上，考虑熔盐挥发对涂盐样品质量的影响，研究了950 ℃下DZ411合金NiCoCrAlY涂层在Na₂SO₄盐膜及Na₂SO₄与NaCl组成的混合盐膜中的热腐蚀动力学行为、表/界面组织和成分特征。结果表明，经热盐挥发质量校准后，常规热腐蚀减重动力学曲线显示，试样热腐蚀后质量增加，且混合盐环境下的腐蚀增重速率大于纯硫盐环境；2种盐膜条件下的腐蚀产物层结构类似，外层为Al₂O₃氧化层，中间层为以Al₂O₃和Cr₂O₃为主的疏松氧化物，内层为互扩散区，且在基体界面前沿析出大量Al₂S₃和Cr₂S₃。此外，与纯硫盐环境相比，混合盐中的氯盐通过氯化反应促进了S、O元素的扩散，从而加速了涂层的劣化进程。

为改善Mo及其合金高温氧化易失效的问题，明确硅化物-硼化物复合涂层的梯度结构形成机制和性能变化规律，以进一步提升其高温抗氧化性能，本工作采用包埋渗法在纯Mo表面制备了硅化物涂层和硅化物-硼化物复合涂层，并研究了其微观组织演化和高温氧化行为。结果表明，B元素的引入使得硅化物-硼化物复合涂层具备MoSi₂/(MoSi₂ + MoB)/Mo₅Si₃/MoB/Mo₂B五层梯度结构。B诱导基体表面率先形成MoB层，该层不仅阻碍了Si原子的定向扩散，同时触发Si与MoB的置换反应生成MoSi₂，减弱了MoSi₂的(001)择优生长趋势。此外，MoSi₂ + MoB混合层内MoB相形成伴随的体积收缩导致的孔洞和粗糙界面，可提供高密度形核位点，从而显著细化表面MoSi₂晶粒。细化晶粒加速了致密、连续SiO₂保护膜的形成，有效阻挡O扩散。在1200 ℃氧化30 h后，氧化增重仅为1.28 mg/cm²，氧化速率常数为0.29 mg/(cm²·h)，较硅化物涂层降低53%。同时由于MoB层的存在，有效减缓了Si元素向基体内的扩散，显著提升了涂层在长期高温氧化环境下的稳定性。

为揭示TC4钛合金在循环变形过程中的微观组织演变、位错组态及滑移行为，以探究其变形损伤机制，本工作通过EBSD和TEM等显微分析手段对TC4钛合金展开研究。结果表明，在加载初期，材料快速硬化，微织构区域与周围晶粒的变形不协调导致应变高度集中。随后材料进入准稳态阶段，整体发生塑性累积；受材料织构和加载方向影响，锥面\left\{\mathrm{10}\overline{\mathrm{1}}\mathrm{1}\right\}<c + a>滑移系以最高Schmid因子激活，主导变形并推动晶粒取向逐步向<\mathrm{11}\overline{\mathrm{2}}\mathrm{0}>方向演化；循环变形过程中α/β相界面处位错增殖并在界面处平行堆积，界面作为位错源和障碍区提高了材料寿命。α/β界面处位错演化与微织构区域应变高度集中的协同作用是TC4钛合金循环变形损伤的主要机制。

针对铸态Cu-Ni-Si/1010钢双金属复合材料微观组织粗大及力学性能不足的问题，本工作旨在通过后处理工艺实现其组织调控和性能优化。本工作对比研究了直接退火与冷轧+退火复合工艺对铸态Cu-Ni-Si/1010钢双金属复合材料显微组织和力学行为的影响。结果表明，铸态Cu-Ni-Si合金微观组织呈现粗大柱状晶和少量β-Ni₃Si相，直接退火诱导α-Cu基体析出纳米级δ-Ni₂Si强化相；冷轧+退火工艺通过引入高密度位错并抑制部分晶粒再结晶，使组织呈现细化的纤维状特征。力学测试结果表明，冷轧+退火样品的抗拉强度由铸态的379 MPa显著提高至613 MPa，这归因于析出强化、加工硬化及异质变形诱导强化的协同效应。此外，得益于1010钢的回复作用，冷轧+退火样品在保持高强度的同时，延伸率仍达18.4%。

针对Al-Mg合金焊接接头敏化行为及修复技术研究滞后于基材，而实际服役过程中焊接接头是失效高发区的突出问题，本工作以5A06合金钨极惰性气体保护(TIG)焊接头为研究对象，系统研究了焊接态、敏化态(175 ℃等温处理100 h)及还原态(310 ℃等温处理1和24 h)下，接头母材(BM)、热影响区(HAZ)和焊缝区(WZ)的显微组织及腐蚀行为。采用多种微观表征方法与硝酸失重法(NAMLT)，旨在探究焊接接头各区域的敏化析出特性及还原处理对腐蚀性能的调控作用。结果表明，焊接态BM为完全退火形成的均匀再结晶晶粒，HAZ晶粒在焊接热循环作用下略有粗化，而WZ为等轴树枝晶组织且存在明显的Mg枝晶间偏析；敏化后BM与HAZ沿晶析出连续β'相并在NAMLT测试时发生强烈晶间腐蚀，WZ额外形成的枝晶间针状β'相则进一步诱发枝晶间腐蚀，腐蚀敏感性更高；310 ℃、1 h还原处理可溶解晶界β'相，而枝晶间针状β'相的回溶需更长时间。为保障接头整体的抗晶间腐蚀能力，应以WZ枝晶间针状β'相完全回溶作为还原处理工艺的制定依据。

为优化压痕实验关键参数，提升该方法的可靠性与科学性，本工作通过有限元法研究了实验条件对Sanicro25奥氏体耐热钢压痕松弛行为的影响。模拟结果表明，摩擦系数对测试结果有明显的影响。当摩擦系数从0增加到0.30时，对应的最大力增大了18.41%。同时，摩擦系数会明显改变压痕表面形貌：随着摩擦系数的增大，材料堆积高度递减，但当摩擦系数超过0.15后，堆积高度的变化幅度显著减小，不同摩擦系数下的结果趋于一致；压痕松弛曲线受试样厚度和压入深度之比(厚深比)的影响结果显示，当厚深比≥ 20时，松弛曲线基本一致，进一步增大厚深比不会引起曲线的显著变化；在相同压痕深度条件下，四棱锥压头会产生比圆锥压头更大的等效蠕变应变和更快的初始松弛速率。

为提高纳米晶软磁合金的高频磁性能，本工作研究了带材厚度(15~23 μm)对Fe_75.2Si₁₃B₈Cu₁Nb_2.8纳米晶软磁合金的组织结构及静态和高频磁性能的影响规律，并通过磁畴结构表征分析了带材厚度对其高频磁化行为的影响机制。结果表明，不同厚度的快淬合金带材均呈现非晶态，843 K退火60 min后，形成相似的非晶+ α-Fe纳米晶双相组织，α-Fe的平均晶粒尺寸为11.0~11.6 nm。所有纳米晶合金带材的饱和磁通密度和矫顽力无明显差异，分别为1.35~1.36 T和0.5~0.6 A/m。纳米晶合金的高频软磁性能随带材厚度的减小而逐渐提升，薄带材的有效磁导率(μ_e)可在更高频率下保持稳定，且随频率增加的衰减较慢。15 μm厚度带材在100 kHz和1 MHz下的μ_e分别为17000和5200，远高于23 μm厚带材的14000和2900。减小带材厚度能显著降低单位质量铁心损耗(P_cm)，在0.2 T、100 kHz和0.2 T、500 kHz条件下，15 μm厚带材的P_cm分别为67和811 W/kg，较23 μm厚带材分别降低38.0%和41.9%。损耗分离结果表明，薄带材较低的P_cm主要归因于涡流损耗和剩余损耗的降低。减小带材厚度可细化纳米晶合金的磁畴，有助于高频下磁畴旋转，从而提高高频磁导率、降低剩余损耗。

CuInTe₂的弱电导率和相对高的晶格热导率导致其较低的热电优值(ZT值)和转换效率，从而阻碍了其在热电领域的商业化应用。本工作通过固态反应和热压烧结法制备了一系列Al掺杂的CuIn_1-xAl_xTe₂化合物，研究了Al掺杂量对微观结构和热电性能的影响。结果表明，Al掺杂明显增大了载流子浓度，从而提升了电性能。同时，Al掺杂引入了取代型点缺陷、位错、应变波动和CuInAl₄Te₈纳米析出相，抑制了声子运输，从而实现晶格热导率的下降。最终，在823 K时，CuIn_0.8Al_0.2Te₂达到最小晶格热导率(0.72 W/(m·K))，同时达到ZT值峰值(0.88)，比基体提升了115%。CuIn_0.8Al_0.2Te₂在323~823和523~823 K间的平均ZT值分别为0.34和0.60，分别比基体增加了127%和122%。CuIn_1-xAl_xTe₂化合物ZT值和平均ZT值的明显提升表明了CuInTe₂ In位掺杂的有效性。