（1）碳纤维复合材料。针对现代航空器高损伤容限的要求，提出了“离位”复合的新概念，将碳纤维复合材料进行2-2周期性层状结构化设计，并在每个韧化层内部获得梯度分布的3-3双连续颗粒结构，同时与相邻的碳纤维层产生“互锁”机制，从而大幅度提高材料的总体损伤阻抗和损伤容限。目前，“离位”概念和“离位”技术体系已形成了以约10项国际国内发明专利等为核心的自主知识产权保护体系，并已经得到国际认可和高度评价。

（2）原位热压工艺合成致密氮化铝钛-氮化钛复合块体材料。武汉理工大学发明了原位热压工艺合成致密氮化铝钛-氮化钛复合块体材料，其组成及成分范围为：以Ti粉、Al粉、TiN粉为原料；三种原料的摩尔比为n(Ti)∶n(Al)∶n(TiN)＝1∶(0.5～ 1.2)∶(1.1～2.4)。本材料的制备步骤包括：按配比称取原料，原料混合均匀后置于石墨模具中，在热压烧结系统，氩气气氛保护中烧结；以5～100℃/min的升温速率升至1200～ 1400℃，保温1～8小时，压力为20～80MPa；烧结完成后，在惰性气氛保护下，关掉电源，自然冷却。所合成的Ti2AlN-TiN复合材料兼具氮化铝钛和氮化钛两者的优点，并且比单相Ti2AlN具有更好的力学性能和耐腐蚀耐氧化性能。申请专利其申请号为200610124843.8。

（3）复合导电高聚物修饰一维纳米碳为载体的电催化剂及制备。该材料是一种燃料电池电催化剂，特点是以含有大π键结构的复合导电高聚物修饰的一维纳米碳为载体。该催化剂中导电高聚物对一维纳米碳进行修饰，可以使二者通过π-π键合效应而紧密结合；同时，催化剂中的金属粒子与导电高聚物的结合力也较与一维纳米碳之间的结合力增强，而且金属粒子的分散性及粒径的可控性均得到提高。本发明将导电高聚物与导电填充材料复合，制备了具有更高导电特性的复合导电高聚物。本电催化剂的制法是：先制备复合导电高聚物修饰的一维纳米碳，然后再在其表面负载Pt或Pt合金。本发明的电催化剂的金属粒子平均粒径≤5nm，且分散性较好，将制备的电催化剂复合成燃料电池芯片的单电池的功率密度达到0.42～0.50W/cm2。专利申请号为200510018286.7。

（4）长春应化所半导体/绝缘高分子复合材料研究取得重大突破。中国科学院长春应用化学研究所杨小牛研究员课题组在半导体/绝缘体高分子复合材料研究取得重大突破，其研究结果被国际著名期刊《先进功能材料》（Advanced Functional Materials 2010, 20, 1714）以“卷首插画”(Frontispiece)的形式予以重点报道。

在人们的传统观念中，绝缘体会阻碍电荷的传输。因此，一般来讲，在半导体/绝缘体复合材料中，绝缘相往往扮演着降低材料电学性能的角色。然而，近年来人们发现，在特定外场条件下复合材料二维表面处的载流子迁移率并不比预想的差。杨小牛研究员课题组首次在体相半导体/绝缘高分子复合材料中发现并确认了绝缘基质增强的半导体电荷传输现象(Macromolecules 2007, 40, 6579), s随后他们将这一规律推广到无特定外场条件下的三维体系，并用更普适性的物理量—电导率来论证这一点，获得以上研究成果。

通过控制聚噻吩/绝缘聚合物共混物制备过程中结晶和相分离的竞争关系，可抑制大尺度的两相分离，由此得到均匀的半导体/绝缘体复合材料。这种材料表现出了绝缘基质增强的半导体电荷传输现象。我们认为，载流子以极化子形式在复合材料中进行传导，由于绝缘基质极化率较低，极化子在半导体/绝缘体界面处传输时受到周围极化环境的影响较小，这有助于降低界面处的电荷传输活化能，由此提高了两相界面处的载流子迁移率。从这个意义上讲，对于两相共混体系，增强的体相电荷传输性质需要满足下列三个条件：首先，鉴于电荷主要在共混两相界面传输，绝缘聚合物的介电常数必须足够低才可能降低电荷传输活化能，从而有效提高半导体相的载流子迁移率；其次，半导体/绝缘体两相相分离尺度需要足够小，才能大幅提高两相接触界面；最后，要求半导体相要有较好的连续性，有利于减小电荷传输的阻力。

在半导体聚合物中通过共混引入通用绝缘聚合物，不仅可以提高其电学性能，而且可降低基于塑料的柔性电子器件的成本，提高其柔韧性和环境稳定性。本工作通过讨论半导体/绝缘体共混物电荷传输增强的物理机制，明确了获得具有高导电能力复合材料的制备工艺和途径。

该研究得到国家自然科学基金(20874100, 20925415, 20990233)和创新研究群体科学基金(50621302)的支持。