长白玉是产自吉林省长白县的一种优质印章石, 储量丰富, 经济价值高。 运用X射线衍射仪（XRD）、 红外光谱仪、 拉曼光谱仪、 扫描电镜、 能谱仪（EDS）对长白玉中的彩石品种进行谱学及矿物学研究。 XRD测试结果表明: 长白玉彩石除地开石类型外, 还有高岭石、 珍珠陶石-地开石、 镁橄榄石-利蛇纹石、 水镁石、 滑石类型, 杂质成分有黄铁矿、 赤铁矿、 水镁石、 利蛇纹石、 方解石、 白云石; 通过全峰图拟合(WPF)与 Rietveld 精细化拟合计算求得样品CB9中镁橄榄石占比49%, 利蛇纹石占比23%, 白云石占比15%, 水镁石占比13%, 其他样品中主矿物成分占90%以上。 结合宝石学特征分析: 高岭石族类彩石的颜色以灰白、 灰、 黑、 红、 浅黄、 褐为主, 硬度为2～3, 质地细腻, 刀感好; 镁橄榄石-利蛇纹石类呈绿色, 水镁石类呈黄绿色, 浅灰色; 除高岭石族类型的长白玉彩石外, 其他类型硬度偏低, 为1～2, 韧性差, 雕刻刀感差。 红外光谱分析验证了XRD测试结果, 并区分了长白玉彩石中的高岭石族多型, 认为CB1为无序高岭石, CB15为珍珠陶石-地开石, CB6、 CB11、 CB14为地开石, 且有序度为CB14＞CB6＞CB11。 结合拉曼光谱谱学特征、 EDS元素分析: 推断长白玉彩石的红色成因与隐晶质赤铁矿有关, 黑色与大颗粒显晶质赤铁矿有关, 灰色、 灰黑色、 黑色与无定形碳的存在有关, 利蛇纹石导致长白玉彩石呈绿色、 黄绿色; 水镁石的存在增加了长白玉的透明度, 细小密集的黄铁矿降低了长白玉透明度。 从微观形貌分析: 长白玉地开石型彩石呈片状, 他形、 半自型、 局部可见片层紧密堆积, 结晶颗粒大, 为几微米到十几微米; 高岭石型呈片状, 大小不均, 三维空间杂乱分布; 水镁石型呈大鳞片层叠状, 边棱尖锐, 片状晶体可达几十微米, 片层极薄; 利蛇纹石呈纤维状与片状水镁石堆积在一起; 镁橄榄石类呈致密块状构造。

结晶是材料生产和加工过程中非常重要的一步，也是自然环境中矿物生成的重要步骤。结晶演化过程中，最基本和最重要的步骤是成核。本文综述了近年来具有代表性的非经典成核路径，包括：旋节线分解、预成核团簇以及无定形前驱体等，论述了多种成核路径在同一体系共存的证据，探讨了将非经典成核纳入经典成核的理论体系建设，并展望了晶体成核未来的研究方向。本文为晶体成核提供了一个新视角--经典与非经典成核在同一体系共存，有助于对晶体成核理论提供更深入的认识。

在质子交换膜燃料电池(PEMFC)运行过程中, 产生的自由基会攻击质子交换膜, 使其开裂或形成孔洞, 导致电池失效。常见的改性方法是在质子交换膜(PEM)中添加自由基清除剂材料。基于此, 本文合成了Sn掺杂CeO2自由基清除剂, 通过提高Ce3+浓度来增强其在PEMFC中自由基清除性能, 避免PEM厚度迅速减薄, 从而提高质子PEMFC的耐久性。密度泛函理论计算和试验结果表明, Sn掺杂会引起CeO2产生晶格畸变, 降低氧空位形成能, 促进CeO2中Ce3+的形成。同时, Sn2+的加入可将CeO2-Sn样品中的Ce4+还原为Ce3+, 提升Ce3+的浓度, 从而提高PEM的耐久性。单电池测试结果表明, 经70 h的开路电压衰减测试, CeO2-Sn-5%改性后的质子交换膜组装的单电池电压衰减率最低(18%), 且功率保留率(56%)比其他样品更高, 表明该样品具有更优异的耐久性。

熔渣的侵蚀是导致耐火材料损毁的主要原因之一，主要表现形式是耐火材料在渣中的熔解及熔渣向耐火材料中的渗透，这2个方面都与熔渣在高温下与耐火材料的润湿性有关，耐火材料的高温润湿性能可以通过熔渣在其表面的张力、黏附功和铺展系数等参数加以表征。改变耐火材料的组成及粗糙度等可以降低熔渣在耐火材料表面的润湿，进而提高耐火材料的服役寿命。本文从熔渣组成、耐火材料组成及表面微观效应等方面综述了耐火材料表面熔渣高温润湿性的影响因素，同时也展望了该领域未来研究发展方向。

以膨胀石墨和硅粉为原料、Co(NO3)3·6H2O为催化剂前驱体，在流动Ar气中合成了3C-SiC纳米线。研究了反应温度、催化剂用量对合成3C-SiC粉体反应的影响。用第一性原理计算分析了Co纳米颗粒的催化机理，研究了3C-SiC纳米线的光致发光性能。结果表明：催化剂Co的引入降低了硅粉碳化反应生成SiC的开始反应温度和完全反应温度。催化剂Co的加入量为3% (质量分数)时，1 573 K保温3 h反应后合成的3C-SiC纳米线的直径为50～60 nm，长度约几十微米，其生长机理主要为气-固反应。Co纳米颗粒与反应物之间的吸附作用降低了C=C键、C-O键和Si-O键的结合，从而促进了SiC的成核与生长。激发波长为254 nm时，3C-SiC纳米线的室温光致发光谱的特征峰在307 nm，该纳米线在光电子纳米材料领域有良好的应用前景。

以发泡-注凝工艺所制备的硅藻土多孔陶瓷为基体，借助溶剂热法原位生成的SiO2微球提高硅藻土多孔陶瓷的表面粗糙度，以Capstone FS-50 (CS-50)为改性剂改变多孔陶瓷的润湿状态，制备可用于油水乳液连续分离的SiO2微球和CS-50共改性的超亲水-超疏油硅藻土多孔陶瓷(SSMDPC)，研究了TEOS和NH3·H2O加入量及CS-50溶液的浓度对所制备改性试样微观形貌、润湿性及油水分离性能的影响。研究表明：SSMDPC在空气中和水下的油接触角最高分别可达153°和158°；其最佳制备工艺条件如下：TEOS和NH3·H2O加入量及CS-50溶液的掺杂量分别为5%(体积分数)和2%及5%。SSMDPC对食用油/水混合液体及食用油/水乳液(5:95，质量比)的连续分离通量和分离效率分别为162.3 kg·min-1·m-2和98.3%、93.7 kg·min-1·m-2和91.3%；SSMDPC在pH=1、pH=14、1 mol/L NaCl、-196 ℃及200 ℃的条件下，仍能保持稳定的亲水疏油性，说明其在油水乳液分离方面具有广阔的应用前景。

无线紫外光在大气中进行非直视散射通信时，大气微粒的散射和吸收作用以及低空大气湍流的变化会对紫外光通信（UVC）性能产生强烈的影响。建立了低空大气湍流无线紫外光非直视（NLOS）单次散射通信链路模型，通过计算机仿真分析了收发端范围、折射率结构参数、指向角等不同因素下NLOS散射通信的光强分布特性、信噪比、信号衰减等系统通信性能，以及高度变化对白天和夜间UVC的影响。仿真结果表明：不同高度湍流变化下昼夜间无线UVC性能存在一定差距，水平通信、垂直通信和斜程通信时：在夜间的大气折射率结构常数相对于弱湍流情况增大一个数量级，信号能量平均衰减为原来的1/2.09、1/2.16、1/2.03；在白天的大气折射率结构常数相对于弱湍流情况增大一个数量级，信号能量平均衰减为原来的1/2.07、1/2.15、1/1.96。夜间通信受湍流的影响更大，白天的通信性能比夜间好，湍流对垂直通信的影响较大。

近年来, 高分辨率数字化显示器广泛应用于机载座舱中, 受限于特定波段图像传感器的性能以及视频传输链路等因素, 到达显示器端的机载传感器图像的分辨率往往低于显示器分辨率。这些图像直接显示时有效显示区域较小, 不方便观察；简单的插值算法放大又会导致画面模糊；而超分辨率(SR)重建技术在放大图像的同时, 预测了图像细节, 从而提升图像的分辨率。目前, 基于卷积神经网络(CNN)的超分辨率算法凭借其卓越的重建效果(PSNR及SSIM)成为最先进的SR算法；现有的SR算法存在网络结构复杂、参数量大、计算消耗资源大等问题, 难以在机载嵌入式环境下实时实现。针对以上问题, 提出一种轻量化超分辨率算法C-EDSR, 在重建效果基本不降低的情况下, 大幅减少计算量, 为进一步在机载嵌入式环境下实时实现SR算法奠定了基础。实验表明: 所提算法与EDSR相比, PSNR值平均降低0.026 dB, SSIM值平均降低0.000 176, 计算量减少61.1%。

近眼显示技术中采用的全息波导元件通常为平面面型，不能很好地贴合使用者头部曲线。曲面面型的全息波导虽然能够更好地贴合头部曲线，但由于光线在曲面波导中传输过程复杂，使得设计非常困难。为建立曲面全息波导成像设计方法，分析了光在曲面全息波导中的关键传输过程，提出了适合曲面全息波导的光线追迹数学模型，建立了光线在曲面波导中传输过程的追迹算法，实现了曲面全息波导的设计。基于该算法，分别开展了球面面型和柱面面型的曲面全息波导光学系统设计，并进行了光线追迹仿真评估。根据设计结果，制备了柱面面型的曲面全息波导元件，并在光学系统中进行了成像演示。观测结果验证了该方法设计曲面全息波导的可行性。

针对定位跟踪时不同环境的复杂光照变化特点,提出了一种自适应阈值的ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)特征点提取方法。该方法首先通过自动计算图像块周围的特征点自适应提取阈值,利用该阈值实现图像特征点提取,接着采用水平双目模型进行特征点跟踪。利用数据集在不同环境场景中与不同方法进行对比实验,实验结果表明所提改进的方法在特征点提取时具有更大的检测范围、更快的提取速度以及更好的稳定性,并且在轨迹追踪对比中具有更好的RMSE表现。