以氮化硅（α相≥95%，平均粒径0.5 μm）为原料，添加MgO-Y₂O₃为复合烧结助剂，采用气压烧结技术制备了β相高导热氮化硅陶瓷。研究和讨论了烧结助剂含量和比例对氮化硅陶瓷致密化过程、热导率、力学性能和显微结构的影响。结果表明：当烧结助剂添加量为5%MgO+4%Y₂O₃时，使用气压烧结在1 890 ℃烧结2 h，试样的热导率可达到85.96 W·m^-1K^-1，抗弯强度达到873 MPa，断裂韧性为8.39 MPa·m^1/2；在烧结过程中Y₂O₃与Si₃N₄反应形成化合物固定在晶界处，减少了固溶进氮化硅晶格中氧的含量，起到了净化氮化硅晶格的作用，提高了烧结试样的热导率；过量的MgO或Y₂O₃在烧结过程中形成的化合物残留在晶界处，降低了材料的力学性能和热导率。

闪烧是近年来发展出的一种新型的电场/电流辅助烧结技术，能在低温下极短时间内实现陶瓷材料的烧结致密化。研究者采用闪烧技术制备了多个体系的陶瓷材料，但是关于其闪烧机理并没有达成共识。本工作总结了目前已经提出的几种主要闪烧机理，包括Joule热、缺陷生成、电化学反应等，并结合已有的研究结果，探讨了各种机理的优势及存在的问题，最后提出了闪烧机理的研究方向。

提出了一种基于溶剂挥发的陶瓷直写成型制备方法，通过调节工艺参数来改变陶瓷浆料在打印过程中的溶剂挥发速率，以实现陶瓷坯体成型。以氧化锆陶瓷为例，研究了高固相氧化锆陶瓷浆料的制备，分析了不同固含量氧化锆陶瓷浆料的流变特性和可打印性。结果表明：固相含量54%~58%（体积分数）的氧化锆陶瓷浆料通过改变溶剂挥发速率，可以实现陶瓷坯体成型且不发生变形或塌陷。最后，通过陶瓷义齿和长方体样件的制备与表征，验证了该方法可以制备出高强度、复杂形貌的陶瓷零部件。

针对浆料基陶瓷增材制造的支撑问题，提出冻结浆料选区激光固化新方法，以水玻璃作为黏结剂配制陶瓷浆料，采用冷冻板整体冻结料层建立固体支撑，利用水玻璃受热失水效应固定陶瓷颗粒，最后在水中融化去除支撑材料。研究固含量、激光功率、扫描速率、扫描间距等因素对固化线、面、体尺寸形貌的影响规律，制得压缩强度29.4 MPa、抗弯强度2.53 MPa的坯体，以及厚度130 µm、跨度60 mm的薄壁结构。新方法具有固体支撑建立和去除效率高的特点，加工的薄壁、悬臂结构不易变形，在快速铸造领域具有应用前景。

通过工业CT的三维数据形成有限元分析的几何模型包含内部缺陷等细节信息，与理想模型相比更有利于获得准确的模拟结果。以陶瓷部件CT无损检测的三维数据为基础，建立对应的有限元几何模型，研究了理想模型与CT模型在不同工况下的应力分布差异。结果表明：工业CT数据经过处理能够建立有限元几何模型；无缺陷的CT模型与理想模型得到的应力分布结果相当，但是存在缺陷或特殊结构时，CT模型获得的模拟结果更接近实际工况。

以平均粒径为0.8 μm的碳化硅为原料、聚甲基丙烯酸铵为分散剂，采用浸渍提拉法在平均孔径为1.4 μm的管式碳化硅载体上制备碳化硅微滤膜，研究了pH值和分散剂含量对悬浮液稳定性的影响，以及烧结温度和烧结气氛（空气、氩气和氮气）对碳化硅微滤膜性能的影响。结果表明：当pH=10、分散剂含量为0.6%（质量分数）时，可制备得到分散均匀、稳定性好的悬浮液。当烧结气氛为氮气、烧结温度为1 200 ℃时，碳化硅微滤膜的综合性能最优，其平均孔径为78 nm，膜厚约10 μm，纯水渗透率为860 L·m^-2·h^-1·bar^-1。

采用微波烧结技术制备了复杂刃形Ti（C，N）基金属陶瓷刀具，利用仿真和实验的方法研究了压制压力对复杂Ti（C，N）基金属陶瓷刀具素坯密度分布均匀性、残余应力，以及素坯烧结后刀具前/后刀面致密度、力学性能和微观组织的影响。结果表明：模压成型和微波烧结相结合的技术可制备高性能复杂陶瓷刀具；刃口区域的密度值小于非刃口区域的密度值，其差值随着压制压力的提高先增大后减小。当压制压力≤200 MPa时，前后刀面的相对密度和力学性能相差不大；压制压力≥300 MPa时，前刀面的相对密度和力学性能均优于后刀面，但过高的压制压力会导致刀具内部产生裂纹；三维槽型Ti（C，N）基金属陶瓷刀具的最佳压制压力为400 MPa。

提出了一种简单通用的陶瓷预制裂纹新技术，在陶瓷样品上预先切出一个斜切口作为裂纹诱导源，将陶瓷与匡字型的金属梁紧密粘结在一起后进行三点弯曲加载，使样品受到下拉上压的弯曲载荷，利用金属变形对陶瓷裂纹扩展的应变约束，调整陶瓷受拉区高度可获得含不同裂纹长度的样品。对典型陶瓷Al₂O₃、SiC和Si₃N₄进行了预制裂纹试验，利用声发射技术（AE）监测陶瓷中裂纹的扩展过程，采用单边预裂纹梁法（SEPB）测量其断裂韧性。结果表明：该方法操作简便，预制裂纹成功率达到80%以上，测得的Al₂O₃、SiC和Si₃N₄断裂韧性分别为4.45±0.41 MPa·m^1/2、3.45±0.34 MPa·m^1/2和5.23±0.49 MPa·m^1/2。

采用液相界面反应法制备高α相的Si₃N₄粉体。以SiCl₄为硅源，液氨为氮源，甲苯为溶剂，通过液相界面法合成硅亚胺，硅亚胺在1 000 ℃分解为非晶态Si₃N₄粉体，在1 550 ℃晶化为α-Si₃N₄粉体。研究了非晶态Si₃N₄的晶化过程，并讨论了添加α-Si₃N₄晶种对非晶态Si₃N₄结晶过程的影响。结果表明：晶核从具有短枝状结构的非晶态Si₃N₄团聚体的表面和内部形成，进而生长成为α-Si₃N₄晶粒；添加α-Si₃N₄晶种，能够增加形核数量，加快了非晶态Si₃N₄向α-Si₃N₄的结晶转变，有效地提高了晶化质量。

以Stöber法制备的酚醛树脂球为碳源、四氯化锆和正硅酸乙酯（TEOS）分别为锆源与硅源，通过非水解溶胶-凝胶法制备了硅酸锆混合炭黑（C/ZrSiO₄）黑色色料。采用SEM、EDS、XRD、FT-IR和DTA-TG等表征了酚醛树脂球的形貌、结构和残炭率，研究了酚醛树脂球添加量和煅烧温度对C/ZrSiO₄色料合成和呈色性能的影响。结果表明：酚醛树脂球具有良好的分散性，直径约为550 nm，表面含有大量含氧官能团，残炭率达到48.63%。随着酚醛树脂球的添加量逐渐增加，C/ZrSiO₄色料的L*值先降低后升高，当酚醛树脂球的添加量为2%（质量分数）、热处理温度为900 ℃时，能够合成呈色性能良好（L*=39.76，a*=0.53，b*=2.21）的C/ZrSiO₄色料。C/ZrSiO₄黑色色料添加在透明釉中经1 200 ℃煅烧后仍具有良好的呈色性能，其有望应用于涂料、陶瓷装饰、玻璃着色等领域。

对比分析了五代耀州窑、北宋汝窑和南宋官窑青瓷釉的化学组成、玻璃相的分子结构、显微结构以及铁元素的化学状态等，并总结其色彩异化与地域特色形成的本质原因。结果表明：五代耀州窑青瓷釉含有相对较高的K₂O和CaO含量，有利于绿蓝发色和釉层中气泡的长大与排出，故釉色泛青且釉面透明度和光泽度高。北宋汝窑青瓷釉含有相对较高的Fe₂O₃和P₂O₅含量，正是由于P⁵⁺对Fe³⁺的反极化作用，增强了釉面的蓝色调。同时，釉层中密集的气泡、析晶和分相结构不仅提高了釉面的乳浊度，并形成了蛋白石效果。南宋官窑青瓷釉的基础釉组成与汝窑青瓷釉相近，显微结构也相似，但由于其SiO₂含量高，促使釉熔体在非均相成核阶段气泡聚集体的形成，进一步提高了乳浊度，并有利于釉面玉质感的形成。此外，烧成温度、埋藏土壤pH值以及制釉原料中铁元素存在形式的差异，也会影响青瓷釉的外观，同时也是地域特色形成的原因。

目前国内对于痛风的治疗研究仍集中在医药领域，主要通过药物治疗和针灸治疗缓解患者的疼痛，对尿酸钠结晶机理研究关注较少。从原理上进行分析，痛风是尿酸钠溶质在体液循环中达到过饱和时的结晶表现。从材料学的角度出发，阐述了尿酸钠晶体的结构、形貌、体外制备方法和抑制手段等方面的研究进展，并提出了未来可进一步开展研究的方向。

以Al₂（SO₄）₃·18H₂O和ZnO为原料、Na₂SO₄为熔盐，采用熔盐法合成了锌铝尖晶石粉体，研究了熔盐用量、合成温度和保温时间对合成锌铝尖晶石的影响，分析熔盐法合成锌铝尖晶石的反应机理，及合成产物的物相组成及微观形貌，采用TG-DSC对比分析不加熔盐和加10%（质量分数）Na₂SO₄熔盐2个体系的不同反应过程。结果表明：以Na₂SO₄为熔盐，加入量10%，焙烧温度1 000 ℃、保温时间3 h时可以合成高纯锌铝尖晶石粉体；熔盐法合成的锌铝尖晶石晶体大部分呈六棱柱状，少部分呈八面体结构，晶体尺寸100~200 nm；加入Na₂SO₄可使体系在较低的温度下生成锌铝尖晶石，在液相环境中锌铝尖石生成主要遵循“模板合成”反应机理，小部分遵循“溶解-沉淀”反应机理。

采用碱处理方法在ZSM-5沸石晶体中引入了一定的介孔孔道，然后采用磷改性方法选择性地对表面活性剂修饰后的外表面酸性位进行钝化。结果表明，碱处理能够在ZSM-5沸石晶体中引入一定的介孔结构，同时也造成了外表面酸性位增加和反应选择性的下降。介孔沸石在不同浓度的表面活性剂溶液中达到吸附平衡时分别形成了单层吸附结构和双层吸附结构，单层吸附结构的表面活性剂几乎不吸附磷酸根离子，而双层吸附结构的表面活性剂能够吸附磷酸根离子，在煅烧除去表面活性剂后磷酸根离子与沸石外表面接触并选择性地钝化了外表面酸性位，得到了高活性、高稳定性和高选择性的催化剂，氧化苯乙烯重排生成苯乙醛的产率可达95%以上，且连续运行100 h未发现明显失活。

以粉煤灰分级提取的硅酸钠与偏铝酸钠为原料，提出了水热合成与络合法协同制备Ti掺杂NaP分子筛（Ti-NaP）的方法。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和固体硅铝核磁（MAS NMR）对Ti掺杂NaP分子筛前后产物进行了晶相、形貌和元素赋存状态研究，并对Ti-NaP吸附性能进行评价。结果表明，当n（Al₂O₃）∶n（TBOT）摩尔比为6∶1时，Ti-NaP结晶度可达98.2%，且Ti在NaP分子筛中有两种主要的赋存状态：即与骨架硅原子同晶取代和平衡骨架负电荷。与未掺杂Ti的NaP分子筛相比，Ti-NaP比表面积约增大3.6倍（从27 m²/g增大至123 m²/g）。Zn（II）吸附测试表明，Ti-NaP对Zn（II）吸附去除率可达97.71%，经再生循环使用5次，仍具有良好的吸附稳定性。

通过向合成体系中引入环己胺和六亚甲基亚胺，合成出了纤维束状、针柱状、薄片状的丝光沸石，并采用X射线衍射谱、N₂物理吸附、扫描电子显微镜、NH₃程序升温脱附等方式对其晶型、形貌、孔道结构、酸性等进行了表征，并分别进行了烷基化性能评价及再生实验。结果表明：3种丝光沸石都具有较强的催化活性，薄片状丝光沸石的催化剂寿命可以达到26 h，明显优于纤维束状丝光沸石的5 h时和针柱状丝光沸石的3 h。纤维束状和规则纤维状丝光沸石对2位取代线性烷基苯的选择性可达到75%以上，薄片状丝光沸石的产品选择性可达50%以上，均优于现有线性烷基苯生产技术。催化剂再生速度与催化剂失活速度相反，3种丝光沸石分别经过8、11、5 h再生可完全恢复失活前最高催化活性。

以α-Al₂O₃[92%（质量分数）]和硅灰（8%）为原料，外加磷酸二氢铝结合剂（2.5%），六偏磷酸钠分散剂（0.2%），制备出固含量57%（体积分数）的浆料，成形后经1 600 ℃保温3 h烧结。结果表明：Y₂O₃的加入，对陶瓷浆料的打印性能影响较小，在高温下，Y₂O₃与Al₂O₃反应生成YAG，并促进样品中Al₂O₃与SiO₂的反应，提高样品强度。当加入量超过1.2%后，烧后性能变化速率减缓，甚至抗渣性有降低的趋势，因此，Y₂O₃最佳加入量为1.2%，此时，抗压强度230.2 MPa，抗渣方面，除形成高熔点YAG相和固相密实化外，还在坩埚内璧形成致密防护层，抗玻璃熔体渗透增强。证实了加入Y₂O₃粉对打印高强度和抗渣性良好的样品有利。

通过原子力显微镜和透射电子显微镜表征石墨烯纳米片的形态，并利用X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱分析等表征滑板的物相组成和微观形貌，研究了石墨烯纳米片对低碳Al₂O₃-ZrO₂-C滑板结构和性能的影响。结果表明：加入石墨烯纳米片能够填充滑板中的微细孔隙，促进颗粒间碳化硅晶须的形成，有效提升滑板的性能，当加入1.5%的石墨烯纳米片刚玉复合粉替代碳黑后，滑板既有较好的抗氧化性，其强度和抗热震性能也显著提高。

探究了在1 600 ℃氮气气氛下金属Al对Al₂O₃-MgO耐火材料中尖晶石物相演变的影响。结果表明，金属Al显著改变了尖晶石物相的组成、形貌和反应路径。未添加金属Al时，氧化镁与氧化铝反应生成镁铝尖晶石；镁铝尖晶石与其包裹的氧化铝颗粒发生固溶体反应形成一次富氧化铝的镁铝尖晶石。C-O₂反应使体系氧分压持续降低，氧化镁分解产生的Mg（g）与周围的氧化铝和一次富氧化铝的镁铝尖晶石发生置换反应，形成二次富氧化铝的镁铝尖晶石和金属Al（l/g）。在高温氮气下，金属Al（l/g）氮化形成氮化铝后，与上述一次或二次富氧化铝的镁铝尖晶石反应形成镁阿隆尖晶石（MgAlON）尖晶石。将金属铝引入到Al₂O₃-MgO耐火材料后，含铝气相物质——Al（g）和Al₂O（g），沿耐火材料中的气孔或孔隙扩散传质。一方面，Al（g）和Al₂O（g）氮化反应形成氮化铝，固溶强化并提升MgAlON尖晶石中氮元素的含量；另一方面，Al（g）、Al₂O（g）、Mg（g）、N₂和O₂发生气-气化学反应，形成片状形貌的MgAlON尖晶石。

分别以板状刚玉、微孔刚玉和六铝酸钙（CA₆）为骨料，板状刚玉细粉、活性α-Al₂O₃微粉、SiO₂微粉、电熔镁砂粉为基质、纯铝酸钙水泥为结合剂，以及在基质中适当添加MgO超微粉（D₅₀=5.4 μm）和Al（OH）₃超微粉（D₅₀=8.2 μm），制备了轻量化钢包工作衬浇注料，研究了以上骨料和超微粉对浇注料物理性能、孔径分布、热导率、抗热震性能、以及抗渣性能的影响。结果表明：六铝酸钙（CA₆）可降低浇注料体积密度，但会导致浇注料内部气孔孔径增大，强度和抗渣性降低；采用微孔刚玉不仅可降低浇注料的体积密度，而且增加浇注料中微气孔的比例，进而降低浇注料的热导率，提高抗热震性能和抗渣渗透性能；引入MgO超微粉和Al（OH）₃超微粉，一是起到填充作用，可增强流动性，提高浇注料强度，二是利用Al（OH）₃超微粉的原位分解成微孔，可提高浇注料中微气孔的比例，进而材料的断裂能、抗热震性能以及抗渣性能。