冷烧结技术可在远低于传统烧结温度的条件下实现陶瓷致密化，但对低溶解性材料的适用性与相变机制仍缺乏系统研究。本工作以介孔无定形二氧化硅为对象，围绕“非晶-晶体相变的触发机制”这一关键科学问题，系统揭示了辅助液相碱性、烧结温度与压力对α-石英相形成的协同调控规律。结果表明，强碱性溶液（NaOH浓度≥3 mol/L）可通过促进硅氧网络“溶解-再沉积”过程，显著降低相变活化能，实现非晶SiO₂在300 ℃、500 MPa条件下完全转变为α-石英单一相；而中性或弱碱性辅助液相仅能诱导颗粒压实，难以使相变完成。进一步研究表明，相变临界条件为250 ℃与200 MPa，且相变程度随烧结温度与压力提高而加深。在强碱辅助下获得的致密α-石英陶瓷，其相对密度超过95%，硬度、模量及断裂韧性较非晶态分别提升30%、40%和110%。本工作提出一种通过调控辅助液相碱性强弱以精确诱导非晶-晶体转变的策略，为低溶解性陶瓷的低温制备及相工程调控提供了新思路与理论依据。

以质子为传导离子的可逆固体氧化物燃料电池朝着低温化方向的发展对其空气极材料提出了新的要求，同时具有质子、氧离子和电子传导的混合离子导体材料表现出了良好的发展潜力。目前，混合离子导体中与质子相关的各项参数如浓度、扩散速率、表面交换速率的测量仍然存在诸多问题和挑战。本文系统性地讨论了利用热重方法和电导弛豫方法测量混合离子导体中质子相关参数的原理和进展，给出了质子扩散速率等热力学参数。同时分析了具有三重传导的混合离子导体中质子、氧离子和电子在浓度上的耦合关系，最后讨论了由于氧离子和质子在扩散速率上存在巨大差异导致的双重扩散现象。针对未来采用原位光谱，中子衍射和计算方法对混合离子导体中质子输运过程进行了模拟分析。

基于铅卤量子点的高缺陷容忍度、高激子发光效率、发光波长可调、色域广等特性，以该量子点为主体的发光二极管（LED）飞速发展，并因其可在低电压下以高效率和低成本溶液工艺制备等优点受到广泛关注与研究。将铅卤量子点LED与有源驱动薄膜晶体管阵列背板集成制备广色域、高分辨、高效率、快响应的主动发光显示芯片，是下一代新型显示技术的重要发展方向。对于大比表面积的量子点而言，调控表面结构与配体是提升其光电性能的关键。本文重点梳理并总结了近年来铅卤量子点表面原子重构与有机配体锚定的策略方向，展示、分析了铅卤量子点应用于有源驱动显示芯片的代表性成果，并对其未来发展方向进行了展望。

本工作以粉煤灰为主原料，辅以市政污泥、炉渣和水泥制备陶粒，用于水体中磷的去除。通过单因素和正交实验优化制备条件，结合等温与动力学模型及SEM、XRD、XPS等手段，分析吸附性能与机理。结果表明，实验条件为原料（粉煤灰、市政污泥、炉渣、水泥）质量比7.0^∶3.0^∶2.0^∶1.2、600 ℃预热5 min、1050 ℃烧结5 min、升温速率5 ℃/min时，陶粒对磷吸附率达90.77%。Sips模型与拟一级动力学模型拟合效果最佳，表明吸附为表面非均匀过程。表征显示陶粒表面粗糙、比表面积大，主要晶体为莫来石和钙长石，Ca、Mg等组分与磷酸盐反应生成Ca₅（PO₄）₃（OH）、CaHPO₄·2H₂O和Mg₃（PO₄）₂，实现物理吸附与化学沉淀协同除磷。

ZrB₂基复相陶瓷是具代表性的超高温陶瓷（UHTC），其服役温度远高于烧结温度，需较多SiC助烧致密并提升抗氧化性能。21世纪初发现过渡金属碳化物（MC）是更好的助剂，既有效除氧还能提升高温强度；近10年来作者们聚焦于MC对UHTC复相微结构的调控行为，揭示高黏滞度液相的复相反应烧结机理，并探究了复相协同固溶规律及其构效关系。定量微结构研究发现，硼碳基烧结熔体主导了ZrB₂基陶瓷的反应烧结与复相致密，调制了固溶微结构的多层级演变过程：MC助剂经熔体转化为ZrC晶界相，与硼化物主相的交换反应主导了复相关系；熔体作为过渡液相协助主相中M两级固溶并形成普遍性的“核−周”结构，在烧结后期才析出ZrC次相以及更高的M固溶度。反应熔体对复相多级固溶结构的调控，与硅基陶瓷的相变微结构及其“溶解-再析出”液相烧结过程相似，也在晶界残留较多硅酸盐熔体及玻璃相。与单相MB₂、MC高熵陶瓷相比，M^ⅠB₂−M^ⅡC复相UHTC及其多层级固溶微结构有更多可调控路径，可更好优化并综合发展UHTC的服役性能：一是固溶分相共格界面及其相互关联的位错网络化设计，可进一步提升高温强度，其相界、晶界及溶质偏聚可更为精准调控多尺度复相共格结构；二是高温下晶界相与熔体的协同演化规律及复相调控研究，可在未来发展复相多级固溶焓所主导的多元UHTC陶瓷共格结构，即复相陶瓷基因组、多层级复相结构的构效关系。

钛合金耐磨涂层的设计与制备对于提升其耐磨性能及延长服役寿命具有重要意义。本工作提出采用微弧氧化一步法在Ti-6Al-4V表面诱导MoS₂纳米颗粒沉积，形成TiO₂/MoS₂复合涂层，并探讨了不同微弧氧化处理电压对TiO₂/MoS₂复合涂层成分、微观结构以及摩擦性能的影响。结果表明，当施加500 V微弧氧化处理电压时，涂层摩擦系数为0.2，相较基体降低69.2%，涂层中MoS₂在摩擦副与涂层的相互作用下形成含MoS₂自润滑薄膜，表现出良好的减摩性能。

本文综述了近10年来碱式硫酸镁水泥（BMSC）基材料耐久性研究取得的主要进展，包括BMSC基材料的耐水性、抗碳化与抗海水、盐卤腐蚀和抗冻融性能及其影响因素、内部钢筋锈蚀及其力学性能的演变规律、沈阳自然暴露869 d后的BMSC构件力学性能，并对BMSC耐久性进行机理分析，建立恶劣环境下BMSC基材料的耐久性能与材料组成、微观结构之间的联系；对BMSC基材料应用进行展望，发现其适用于海洋、西部盐渍土、青藏高原等建养环境恶劣的地区；最后对其耐久性研究面临的问题进行讨论。

连续碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（简称SiC_f/SiC复合材料）由于其优异高温性能已成为高推重比航空发动机首选高温轻质热结构材料，但其高温抗氧化腐蚀性能较差限制了长寿命使用。本文综述了SiC_f/SiC复合材料中引入自愈合组元、网络中间体氧化物以及稀土硅酸盐组元等进行基体改性的研究进展，系统分析了不同改性组元提升其抗氧化腐蚀性能的改性机理与改性工艺，对存在问题及未来发展方向进行了展望。

传统自供电紫外光探测器通常基于p-n结或肖特基结界面效应设计，然而由于光生电子和空穴无法有效分离，其响应度和探测率往往较低。与半导体材料不同，铁电材料通常拥有起源于自身大剩余极化强度且能贯穿整体的高退极化电场，因此可实现光生电子与空穴有效分离。基于此，本工作通过溶胶-凝胶工艺精准调控锆钛比例，制备出了不同锆钛比的Pb（Zr_xTi_1-x）O₃（PZT）铁电薄膜和光电性能优异的Au/PZT/FTO自驱动紫外光电探测器，并系统研究了组分对薄膜晶体结构、表面形貌、铁电性能及器件光电响应特性的影响规律。微结构测试表明：不同锆钛比的PZT薄膜均拥有优良的结晶质量和纯的钙钛矿相结构，且薄膜表面平整致密。铁电性能测试揭示：所有组分的PZT薄膜均展现出了良好的铁电性（退极化电场）且最大剩余极化强度高达32.1 μC/cm²。光电测试结果发现：当锆钛比为0.52∶0.48时，器件的光电性能最为优异，在320 nm紫外光间歇照射下表现出稳定且可重复的光电流响应，且在-2 V电压极化下，器件的响应度和探测率均显著提升。

采用大气等离子喷涂（APS）技术制备了Yb₂Si₂O₇（YbDS）/Si环境障涂层（EBCs），引入紫外皮秒超短脉冲激光对YbDS涂层进行表面处理釉化，并通过氧化钙-氧化镁-氧化铝-硅酸盐（CMAS）腐蚀实验研究了涂层的耐腐蚀性能和腐蚀损伤机理。通过调控激光功率与扫描速率，设置4组不同参数，分别得到了L1、L2、L3和L4四种改性釉化层。对改性前后涂层的物相组成与微观结构进行表征，结果表明，改性层转变为一层均匀致密的釉化层，显著减少了涂层表面的缺陷，同时釉化层中的Yb₂Si₂O₇相完全转变为Yb₂SiO₅相。对比不同处理参数后发现，L2涂层在结构致密性与缺陷控制方面表现最优，其粗糙度仅有1.82 μm，孔隙率约为4.42%，具有最佳的耐CMAS腐蚀潜力。经过120 h的CMAS腐蚀实验后，L2涂层的腐蚀深度仅为YbDS的50%。进一步研究发现：激光表面处理形成的致密釉化层在高温腐蚀过程中起到了有效的物理隔绝作用；釉化层中Yb₂SiO₅相与CMAS反应生成致密的Ca₂Yb₈（SiO₄）₆O₂（磷灰石相）反应层，进一步阻碍CMAS的渗透；激光釉化后显著提高了涂层的接触角，使得CMAS熔盐有利于被高速气流冲刷带走，降低了涂层被CMAS腐蚀的风险。