采用固相法制备不同摩尔Ba、Sr、Ca、Mg配比的BaO-SrO-CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂（BSCMAS）陶瓷材料，研究多组元陶瓷的制备工艺、显微结构及其抗CMAS腐蚀性能。结果表明：通过调控MgO的含量，在1400 ℃条件下制备了Ba_0.3Sr_0.3Ca_0.35Mg_0.05Al₂Si₂O₈（B_0.3S_0.3C_0.35M_0.05AS）单相多组元陶瓷材料。在1250、1300 ℃和1350 ℃对B_0.3S_0.3C_0.35M_0.05AS进行CMAS腐蚀实验，相比于Ba_0.5Sr_0.5Al₂Si₂O₈材料，B_0.3S_0.3C_0.35M_0.05AS表现出更好的抗CMAS腐蚀性能，这是由于多组元阳离子的迟滞扩散效应减缓了Ba、Sr与Ca、Mg的相互扩散，并快速形成钙长石腐蚀过渡层阻挡Ba、Sr的流失，进而显著改善了材料的抗CMAS腐蚀性能。

为探究高熵碳化物陶瓷作为耐磨部件在摩擦学领域中的应用前景，以金属碳化物为原料，通过高能球磨和两步热压烧结法制备了一种元素分布均匀、无偏聚和偏析的高熵（TiVTaMoW）C陶瓷。研究了（TiVTaMoW）C与Al₂O₃、SiC和Si₃N₄ 3种配副材料在室温及800 ℃条件下的摩擦磨损特性。结果表明：室温条件下，（TiVTaMoW）C与3种配副对摩均表现出优异的摩擦学性能，尤其与SiC对摩具有最低的摩擦系数和磨损率，分别可低至（0.38±0.01）和（1.52±0.36）×10^-7 mm³/（N·m）。800 ℃条件下，（TiVTaMoW）C表面氧化严重，磨损明显加剧，磨损率上升至10^-4 mm³/（N·m）数量级。高温氧化生成的MoO₃和V₂O₅具有较低剪切强度，摩擦过程转移至配副球接触面上形成转移膜，有效保护了配副材料的磨损。综合比较，SiC作为配副在室温和800 ℃条件下均表现出更优异的摩擦相容性。

复杂成分的高熵氧化物可以设计成具有有趣物理现象的新型铁电材料。通过传统高温固相法成功地合成了一种单相钙钛矿结构（K_0.5Bi_0.5）_0.2Ba_0.2Sr_0.2Ca_0.2Mg_0.2TiO₃高熵陶瓷，研究了其介电性能和铁电性能。多元素掺杂使得陶瓷在测试温度范围内没有观察到明显介电弛豫峰。低于300 ℃时，陶瓷介电常数温度稳定性较高。当测试温度为650 ℃，频率为100 Hz时，得到最大的介电常数8887。结果表明：高熵概念的引入不仅在成分复杂的材料中可以发现新的高熵铁电体，而且是调节电子陶瓷性能的可行策略。

热障涂层的作用在于为先进航空发动机热端部件提供热防护，保障其在高温环境中安全服役。低热导率和高断裂韧性一直是新型热障涂层材料选择的关键性能指标。本工作通过固相反应合成了一种性能优异的高熵稀土钽酸盐陶瓷（Y_0.2Dy_0.2Sm_0.2Yb_0.2Er_0.2）TaO₄（（5RE_0.2）TaO₄）。结果表明：（5RE_0.2）TaO₄具有较低的热导率（1.68 W·m^-1·K^-1@900 ℃）和较高的热膨胀系数（10.0×10^-6 K^-1@1200 ℃）。此外，由于独特的铁弹增韧效应，（5RE_0.2）TaO₄具有较高的断裂韧性（2.6 MPa·m^1/2）和较低的脆性指数（2.1 μm^-1/2）。鉴于高熵稀土钽酸盐陶瓷优异的综合性能，（5RE_0.2）TaO₄在热障涂层材料领域具有良好的应用前景。

以高熵合金的研究为背景，将构型熵稳定单相的概念引入无机非金属材料，而逐步发展出一种新的陶瓷材料体系——高熵陶瓷。高熵陶瓷的优点是成分和结构的多样性，这使得其有潜能成为广泛应用的功能材料。本工作采用简单易行的固相烧结法合成了具有尖晶石结构和钙钛矿结构的高熵复相陶瓷，并进一步研究了其物相组成、显微结构、元素含量及价态、和电磁波吸收性能，探究了高熵复相陶瓷的吸波性能随烧结温度的变化规律。结果表明：高熵复相陶瓷可成功制备成型，通过高熵效应能够烧结出2种晶体结构（尖晶石结构和钙钛矿结构）。在1300 ℃的烧结温度下，存在最大的介电常数，在频率范围为X波段8.2~12.4 GHz时，具备最佳的电磁波吸收性能。

氮化硅（Si₃N₄）陶瓷具有广泛的工业应用潜力，但其硬度和断裂韧性往往难以兼顾，这会限制到Si₃N₄陶瓷的应用。为了获得兼具高硬度和高韧性的Si₃N₄陶瓷，以高熵硼化物（Hf_0.2Zr_0.2Ta_0.2Cr_0.2Ti_0.2）B₂为添加剂，使用放电等离子烧结法在1600 ℃制备了Si₃N₄陶瓷材料。研究了（Hf_0.2Zr_0.2Ta_0.2Cr_0.2Ti_0.2）B₂对Si₃N₄陶瓷的相组合、致密度、显微组织和力学性能的影响。结果表明：与未添加（Hf_0.2Zr_0.2Ta_0.2Cr_0.2Ti_0.2）B₂的Si₃N₄陶瓷相比，在较低的烧结温度下（1600 ℃），仅添加1.0%（体积分数）的（Hf_0.2Zr_0.2Ta_0.2Cr_0.2Ti_0.2）B₂就能将β-Si₃N₄的质量分数从38%提高到53%，获得双峰显微结构。因而，Si₃N₄基陶瓷的断裂韧性从（5.4±0.3） MPa·m^1/2提升到（6.9±0.2） MPa·m^1/2，而硬度维持在（20.2±0.2） GPa。随着高熵硼化物的含量增加到2.5%和5.0%，Si₃N₄基陶瓷致密度降低且相变进一步增加，导致硬度降低。

过渡金属碳化物陶瓷是超高温陶瓷的典型代表，具有极高的熔点和硬度，而韧性和耐磨性有待提高。近年来，在高熵理论指导下合成的多元碳化物固溶体—高熵碳化物陶瓷具有更高的熔点和良好的韧性。本工作采用放电等离子烧结（SPS）制备了具有优异耐磨性能的（Ti_1/6V_1/6Nb_1/6Ta_1/6Mo_1/3）C高熵陶瓷。研究了1600~2100 ℃烧结的（Ti_1/6V_1/6Nb_1/6Ta_1/6Mo_1/3）C高熵陶瓷的致密化行为、物相、微观形貌、力学和耐磨性能。结果表明，烧结温度为1700 ℃时，可得到面心立方结构的（Ti_1/6V_1/6Nb_1/6Ta_1/6Mo_1/3）C高熵陶瓷。1900 ℃以上时，高熵陶瓷相对密度大于98%。烧结温度由1700 ℃升高至2100 ℃，晶粒长大，元素扩散趋于均匀。晶粒间存在晶界滑动和氧化物杂质（TiO₂）聚集，晶粒内部存在位错。2100 ℃烧结得到的高熵陶瓷的力学性能最优，Vickers硬度、弹性模量和断裂韧性分别增加到20 GPa、431 GPa和4.46 MPa·m^1/2，同时具有优异的耐磨性，2100 ℃条件下烧结的（Ti_1/6V_1/6Nb_1/6Ta_1/6Mo_1/3）C高熵陶瓷的平均比磨损率可低至5×10^-7 mm³/（N·m）。

高熵硼化物陶瓷作为高熵陶瓷的一类，因其优异的力学性能和高温稳定性，受到越来越广泛的关注和研究。然而目前还没有针对高熵硼化物陶瓷研究的综述，因此，从高熵硼化物陶瓷的定义出发，概述了第一性原理计算在高熵硼化物研究中，对高熵硼化物材料合成预测以及对性能预测和理解方面的应用，综合评价了各种高熵硼化物陶瓷粉体及块体制备方法的优势和不足，并以力学性能为主，分析了高熵硼化物陶瓷的各类物化性能及其影响因素和机理，最后对理论计算，制备研究和性能探索等方面存在的不足进行总结，同时对未来可能的研究方向进行了分析和展望。

通常低温热压烧结的Si₃N₄陶瓷具有较高的硬度和较低的断裂韧性；而高温热压烧结的Si₃N₄陶瓷具有较低的硬度和较高的断裂韧性。为了获得高硬度、高韧性Si₃N₄陶瓷，添加20%SiC_w（SiC晶须，体积分数）和2.5%ZrB₂，在1500 ℃低温热压制备了Si₃N₄基陶瓷，开展其相组成、致密度、显微结构和力学性能研究，并与1800 ℃高温热压烧结Si₃N₄进行了对比研究。结果表明：SiC_w的引入阻碍了Si₃N₄低温致密化，致密度从97.9%降低到92.9%，Vickers硬度从20.5 GPa降低到16.4 GPa，断裂韧性从2.9 MPa·m^1/2增加到3.4 MPa·m^1/2。同步引入SiC_w和ZrB₂，则促进α-Si₃N₄向β-Si₃N₄的相变，致密度仍在97.5%，硬度和韧性分别为20.7 GPa和5.1 MPa·m^1/2。与低温烧结Si₃N₄陶瓷相比，Si₃N₄-SiC_w-ZrB₂陶瓷的硬度未降低，而韧性大幅提升；与高温烧结Si₃N₄陶瓷相比，硬度大幅提升。通过结合SiC_w、ZrB₂以及低温热压，实现了高硬度、高韧性Si₃N₄基陶瓷的制备，有望进一步推动其在陶瓷结构件领域的应用。

采用传统固相法制备了（1-x）BiFeO₃-xBaTiO₃（BF-xBT，x=0.28，0.29，0.30，0.31）压电陶瓷，研究了其在相界附近的相结构演化与介电、铁电性能和压电性能的变化关系。结果表明，所有样品均呈现出钙钛矿相结构且无任何杂相，且均位于三方-赝立方相相界附近，表现出三方、赝立方两相共存状态。随着x的增加，相结构中赝立方相相含量逐渐增加，而三方相相含量逐渐减少，当x=0.30时，样品的三方相与赝立方相含量趋于相近，表现出最佳的电性能：压电系数d₃₃=165 pC/N，剩余极化强度P_r=26.80 μC/cm²，Curie温度T_C=465 ℃。另外，淬火后样品的Raman振动模与弥散指数的显著变化表明淬火工艺能有效提高样品的长程有序度和铁电相的温度稳定性，致使BF-xBT体系陶瓷的Curie温度得到进一步提升。特别是对于BF-0.30BT陶瓷样品，由于更合适的三方-赝立方相相比例和淬火工艺，介电和铁电性能均得到增强。本工作揭示了BF-xBT陶瓷样品相结构演化与压电性能的关系，并通过淬火工艺进一步优化BF-xBT陶瓷的电性能，从而为拓宽BF-BT体系材料的应用温度范围提供参考依据。

采用溶胶凝胶法制备得到系列Ca²⁺掺杂堇青石（（Mg_1-xCa_x）₂Al₄Si₅O₁₈）陶瓷粉体，研究Ca²⁺取代Mg²⁺对堇青石陶瓷的烧结特性、结构组成、微波介电性能及力学性能的影响。结果表明，Ca²⁺的引入会提升粉体的烧结活性，能够有效促进样品的致密化烧结。当x≤0.1时，Ca²⁺会全部进入堇青石结构中形成固溶体，为单一α-堇青石相；当x>0.1时，检测到有钙长石相的存在。Ca²⁺取代Mg²⁺能有效降低堇青石陶瓷的介电常数，提高品质因数、谐振频率温度系数及断裂韧性。当x=0.1时，（Mg_1-xCa_x）₂Al₄Si₅O₁₈陶瓷获得最优性能，介电常数为4.61，品质因数为9 949 GHz，谐振频率温度系数为-26×10^-6℃^-1，断裂韧性为4.76 MPa·m^1/2。

工程陶瓷已广泛应用于工业领域，而其较高的脆性一直是推广受限的主要因素之一。基于此，本研究旨在协同提高工程结构陶瓷的强度和韧性。以微米级Si₃N₄粉体和高纯度镍丝为原料，借鉴仿生制备思路，利用热压烧结的方式制备仿木质年轮状Si₃N₄/Ni复合材料，研究了Si₃N₄/Ni复合材料中Si₃N₄与Ni丝的界面结合状态，测试了复合材料的物理力学性能。结果表明，复合材料中Si₃N₄基体与Ni之间界面结合良好，仿木质年轮的材料结构有助于陶瓷材料的强韧化，复合材料的弯曲强度达（989±87） MPa，断裂韧性达（8.12±0.8） MPa·m^1/2，较单相Si₃N₄陶瓷的物理力学性能有较好的提升。

不锈钢粉尘中所富含的过渡金属元素，如Fe、Cr、Ni和Mn，可用于制备黑色陶瓷颜料，从而实现不锈钢粉尘的无害化、资源化利用，并可为无钴黑色陶瓷颜料的开发提供新途径。根据Fe-Cr-Ni-Mn系黑色颜料的呈色机理，在不锈钢粉尘中添加适量化学试剂Fe₂O₃、Cr₂O₃、MnO和NiO，调节上述组分在混合物料中摩尔比为6∶1∶1∶1。研究了不同工艺条件下所烧制黑色陶瓷颜料色度值的变化规律，并对颜料的呈色机理进行探讨。结果表明：烧制温度过高或保温时间过长都将导致含Cr尖晶石相分解，从而对颜料的呈色性能造成不利影响；颜料最佳烧制工艺为烧制温度1175 ℃、保温30 min、采用随炉冷却方式，所制备颜料的L*值、a*值和b*值分别为37.20、0.13与0.02，其所含主要物相为Fe₂O₃与复合尖晶石相；颜料对可见光各波段的吸光度基本一致，禁带宽度为0.88 eV，呈纯正黑色，同时颜料颗粒细小、粒径分布均匀、分散性好，尖晶石相平均晶粒尺寸为26.795 nm，且颜料在20~1100 ℃范围内显示出优异的热稳定性；将颜料应用于制备的陶瓷呈色效果良好，上述结果表明，所制备黑色陶瓷颜料具备优异的着色能力和应用潜力。

陶瓷支撑体是多孔陶瓷膜应用的基础。对于传统陶瓷支撑体（如氧化铝），昂贵的原料价格及较高的烧结成本限制了其进一步应用。因此，选用合适的天然矿物原料来实现陶瓷支撑体的低成本制备成为当前研究重点。本工作以高岭土、滑石、碳酸钙为原料，制备出系列多孔陶瓷支撑体。采用热膨胀仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、压汞仪、万能试验机对坯体的烧结特性以及多孔陶瓷支撑体的物相组成、显微结构、孔径尺寸分布、抗弯强度和耐酸碱腐蚀性进行了研究。结果表明：坯体具有优良的低温烧结特性，通过化学反应烧结机制实现了多孔陶瓷支撑体的制备。烧结温度在1000~1200 ℃间较为适宜，所得支撑体的显微结构均匀，孔径呈单峰分布，开口气孔率、平均孔径尺寸、抗弯强度、0.1 MPa气体压力差下氮气通量分别为49.8%~49.4%、1.09~1.83 μm、40.57~28.85 MPa、119~340 m³·m^-2·h^-1，同时具有良好的耐碱腐蚀性能。

碳化硅陶瓷分离膜具有高亲水性、耐化学腐蚀、抗膜污染等优异性能，在大宗废水、强腐蚀废水、高温废水等的高效处理中受到广泛的关注。然而，碳化硅是典型的强共价键化合物，碳化硅陶瓷膜制备过程具有烧结温度高、制备能耗大等问题。本文采用优选的低熔点化合物作为烧结助剂，经1000 ℃烧结制备了高强度、孔径均匀的碳化硅陶瓷分离膜。研究了烧结助剂含量对碳化硅陶瓷膜微观结构、孔径分布、相组成及油水分离性能等的影响。研究表明，低熔点烧结助剂连接碳化硅颗粒形成陶瓷的骨架结构，随着烧结助剂含量从10%（质量分数）增加到30%，碳化硅陶瓷膜的孔隙率从42%降低到35%，同时平均孔径从3.5 μm降低到2.1 μm，成孔模式由碳化硅颗粒堆积过渡到烧结助剂成孔。纯水实验表明，烧结助剂含量为30%时，随着跨膜压差从0.2 bar增加到0.5 bar碳化硅陶瓷膜的分离通量从120 L/（m²·h）增加到306 L/（m²·h）；油水分离实验表明，当跨膜压力差为0.2 bar时碳化硅陶瓷膜的截留率和分离通量分别为93.3%和123 L/（m²·h）。

泥料含水量是陶瓷生产中的重要参数，会影响陶瓷的收缩率、抗弯强度等性能。以电厂粉煤灰为主要原材料、糊精为造孔剂、羧甲基纤维素为黏结剂，采用挤出成型法制备了管状多孔陶瓷膜支撑体。通过控制陶瓷泥料用水量和烧结保温时间制备了不同支撑体，并对支撑体进行性能表征，考察了泥料含水量和烧结保温时间对支撑体微观结构、收缩率、孔隙率、孔径以及机械强度等性能的影响。结果表明：在水/固质量比质量为0.19时，1150 ℃保温烧结2 h获得孔隙率40.5%、抗弯强度23.6 MPa、平均孔径0.41 μm的支撑体。制备的支撑体应用于脱硫废水微滤处理，固体悬浮物截留率99.98%。为制备低成本粉煤灰陶瓷膜支撑体提供研究基础，有利于膜法水处理的扩大化应用。

磷酸镁水泥（MPC）是基于氧化镁与磷酸或水溶性酸式磷酸盐发生酸碱和水化反应的一种胶凝材料。MPC兼具传统水泥和陶瓷特性，在诸多领域具有广阔的应用前景。本工作分析近20年来MPC研究取得的主要进展，包括MPC的制备技术、水化硬化特性和机理、材料性能等方面；并介绍MPC在结构修补加固、防护涂层、有毒害和放射性废物固化、牙科和骨修复水泥等方向的应用情况；最后对MPC研究和应用所面临的问题进行讨论与展望。

“零”水泥制备的碱激发混凝土（AAC）因其具有快硬高强、耐久性好等优异性能，已被认为是一种具有广泛应用潜力的新型绿色胶凝材料。氯盐侵蚀是引起钢筋锈蚀从而导致钢筋混凝土结构耐久性失效的主要原因之一，尤其是在海洋干湿循环区域。因此，开展干湿交替作用下AAC的氯盐侵蚀性能分析对其耐久性理论的发展具有重要意义。将AAC与C50混凝土进行对比，通过自设计的干湿循环全自动实验装置，研究了干湿循环时间比（3.0∶1.0、11.0∶1.0、85.4∶1.0）和暴露时间（30、90、180 d）对AAC氯盐侵蚀性能的影响；基于此，建立了干湿循环作用下氯盐侵蚀理论模型，并进行数值计算与模型验证。结果表明：AAC氯离子含量明显少于C50混凝土，这是由于AAC具有较小的孔隙率和致密的孔隙结构，内部的孔径明显小于C50混凝土，从而表现出更好的抗氯盐侵蚀性能；随着干湿循环时间比的增加，混凝土表面氯离子浓度和表观氯离子扩散系数都呈现先增大后减小趋势；经验证，利用所建立的干湿循环作用下非饱和混凝土氯离子传输模型的数值计算结果与试验结果吻合较好。

为探究硬化水泥石部分替代水泥生料对熟料烧成的影响，研究了硬化水泥石在高温（1000~1450 ℃）下的煅烧特性，进而研究了相同率值下不同硬化水泥石掺量（0、10%、20%和30%）与不同煅烧温度（1350、1400 ℃和1450 ℃）对水泥生料的易烧性与熟料性能的影响规律。结果表明：硬化水泥石经过高温煅烧后，在1300 ℃时会再次生成C₃S。硬化水泥石替代部分硅酸盐水泥生料会降低液相出现的温度与C₃S的表观活化能，其最佳掺量为20%。硬化水泥石的掺入会稳定C₂S的晶型导致C₃S形成困难，同时使C₃S的晶型由R型向M型转变。与分析纯原料作为水泥生料相比，适量硬化水泥石（20%）作为水泥生料掺入会提高熟料后期的力学性能，这可能与熟料中C₃S晶型差异、C₂S活性差异以及熟料矿相的发育质量有关。

纳米C-S-H晶种成核剂通过为水泥水化产物提供成核位点，能有效促进水泥水化进程，提高水泥基复合材料早期强度。研究表明，钙硅摩尔比的变化会影响纳米C-S-H晶种对水泥的早强作用，但具体影响规律尚存争议。本工作通过X射线荧光光谱分析、多重光散射分析、动态光散射分析、X射线衍射分析、透射电子显微镜、水泥水化放热及强度测试研究了钙硅摩尔比对纳米C-S-H晶种尺寸、形貌及其对水泥早强效果的影响，以阐明钙硅摩尔比对纳米C-S-H晶种早强作用的影响规律及作用机理。这对提高纳米C-S-H晶种成核效率，优化纳米C-S-H的制备工艺，推进纳米C-S-H晶种材料的工业化应用具有重要意义。结果表明：随着钙硅摩尔比在1.0~1.7的范围内的增大，纳米C-S-H悬浮液分散稳定性逐渐提高，纳米晶粒越不易团聚；同时，随着钙硅摩尔比的增大，纳米C-S-H逐渐由球状变为锡箔状，颗粒间的堆叠逐渐减小，层厚变薄。纳米C-S-H能显著促进水泥水化放热速率和早期强度的发展，尤其是1 d龄期之内的强度。钙硅摩尔比越高，纳米C-S-H对水泥水化放热速率加快的幅度越大，早期抗压强度提升的幅度越高。

碳海绵具有低密度、大孔体积、高导热系数等优点，可作为相变材料的良好载体。采用脱脂棉及MgO为原料，合成了具有一定石墨化特性、孔隙率达到96.3%的碳海绵为载体，以Na₂SO₄·10H₂O/Na₂HPO₄·12H₂O为相变介质，制备出多孔碳海绵封装的复合相变材料。结果表明：在700、800 ℃和900 ℃制得的碳海绵对相变材料的吸附量分别达到了自身质量的60、75倍和102倍。同时探讨了在不同温度下制得碳海绵封装的材料在5~60 ℃之间固液相变循环性能，经5000次循环后，该相变材料的潜热仍在200 J·g^-1以上，下降值均在13%以内，导热系数提升率均大于50%。该多孔碳海绵封装的复合相变材料在太阳能储能等领域具有很好的应用前景。

针对芒硝相变材料因过冷度大、相分层严重导致相变潜热存储循环寿命缩短的问题，以Na₂SO₄·10H₂O-Na₂CO₃·10H₂O-NaCl相变材料体系为基体、改进的Hummers法结合冷冻干燥和球磨工艺改性制备的亲水性纳米氧化石墨烯（Nano-GO）为添加剂，制得纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料（GO-MCPCMs）。结果表明：氧化处理过的纳米氧化石墨烯中O/C比例增加了65.75%，结构缺陷水平由0.224增至1.088，无团聚现象；纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料的结晶相变温度增至约23 ℃、过冷度减小至0 ℃、相分层消除，该复合相变体系中Na₂SO₄结晶体全部结晶为晶粒长度尺寸近于2 cm的Na₂SO₄·10H₂O；500次固-液循环前后含氧化石墨烯质量分数为0.075%的GO-MCPCMs结晶潜热值分别为156.7 J/g和149.9 J/g，衰减率为4.3%，Nano-GO的加入明显改善了芒硝基复合相变体系的热稳定性。纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料具有良好的热循环稳定性和较长的使用寿命。

脂肪酸类相变材料（PCMs）在缓解建筑用能源危机上有着巨大的应用前景。本工作制备了月桂酸-肉豆蔻酸-硬脂酸（LA-MA-SA）的相变材料。以多孔网状膨胀石墨（EG）为热导率增强材料、硅藻土（DE）为定型材料，通过熔融浸渍法分别制备了含质量分数为2% EG、4% EG、6% EG、8% EG、10% EG的高热导率的LA-MA-SA/EG/DE定型复合相变材料，对定型复合相变材料进行微观结构分析和热物性测量。结果表明：LA-MA-SA与EG和DE为物理吸附过程且吸附效果良好。稳态法热导率测试发现，EG可以有效提高PCM的热导率，添加2%~10%的EG，热导率增强了29.7%~708.2%。通过泄漏测试发现，添加DE能够对复合物起到一定的定型作用，防止PCM的泄漏。对复合物进行100次DSC循环后，材料的相变温度和相变潜热均无明显变化。通过蓄/放热试验发现，LA-MA-SA/10% EG/10/% DE的石膏板在加热冷却过程中分别表现出良好的储、放热性能和较长的相对热舒适时间，较纯石膏板延长0.82 h。

开发高性能的阳极支撑固体氧化物燃料电池（SOFC）有助于实现其低温化，而电池的制备工艺及结构参数对电池的性能影响显著。流延成型法是一种廉价且可以实现批量生产的电池制备方法。采用流延成型法制备阳极支撑SOFC，并研究阳极支撑体造孔剂种类、阳极功能层的厚度及孔隙度、电解质厚度等因素对电池性能的影响。当使用PMMA作为阳极支撑体造孔剂、阳极功能层厚度约12 μm且功能层内不添加造孔剂时，阳极结构最好；减少电解质厚度能显著地降低Ohmic阻抗，但电解质过薄也会导致电解质的强度不够，影响电池的稳定运行。采用优选的阳极结构、电解质厚度为8 μm的阳极支撑SOFC在800 ℃的最大功率密度达到1.2 W·cm^-2。

为进一步开发新型环境友好型光芬顿催化剂，基于反应烧结法制备了铁铝尖晶石，探究了铁铝尖晶石对罗丹明B染料的光芬顿催化性能和降解机理。结果表明：试样中物相组成为具有Fe²⁺和Fe³⁺复合价态的高纯铁铝尖晶石。通过调整pH值、催化剂质量浓度和H₂O₂剂量，铁铝尖晶石催化罗丹明B呈现不同的降解效率。当工艺条件为pH=3.14、1.0 g/L FeAl₂O₄和2% H₂O₂时，降解效率达到90.71%，TOC去除率达76.46%。经过4次循环使用后，铁铝尖晶石仍然保持良好的稳定性。反应烧结法合成的铁铝尖晶石是一种具有潜在价值的光芬顿催化剂，在染料废水处理中具有应用前景。

硅锰渣是硅锰合金生产中产生的主要固废，对环境产生巨大威胁，现行处理工艺消纳能力有限，亟需探索新的处置方法。以硅锰渣为原料、不外加成核剂，采用Petrurgic烧成法制备硅锰渣微晶铸石，讨论了晶化温度、晶化时间对成品物相组成及性能的影响规律，从而得到最佳热处理制度。结果表明：将热熔渣冷却至950 ℃保温60 min和760 ℃退火处理，能够制备出性能优良的微晶铸石。所得微晶铸石结构致密，析出的晶相主要为辉石族矿物，包括透辉石和铝透辉石，其次是钙长石和硅灰石，具有较好的综合性能，其体积密度可达3.11×10³ kg·m^-3，显微硬度达8.77×10³ MPa，抗折强度和抗压强度分别为86 MPa和222.9 MPa。

针对多孔介质高温燃烧用碳化硅多孔陶瓷因高温氧化导致抗热震性能以及辐射效率衰减等问题，首先采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅素坯，经低温预烧、真空浸渍含Mg（OH）₂、单质Si和α-Al₂O₃浆料，经过原位反应烧结在碳化硅骨架表面构筑含堇青石红外辐射涂层的碳化硅多孔陶瓷。结果表明：真空浸渍浆料能在碳化硅骨架表面涂覆连续涂层的同时，能完全填充骨架的三角孔洞，经1350 ℃烧结成功制备了具有堇青石涂层、碳化硅骨架中间层、堇青石填充层的3层结构碳化硅多孔陶瓷。3层结构的形成显著提高了碳化硅多孔陶瓷力学性能及抗热震性能以及高温抗湿氧化能力，碳化硅多孔陶瓷在1 350 ℃热处理后耐压强度达到1.18 MPa、残余强度保持率达67%；碳化硅多孔陶瓷中3层结构孔筋表面堇青石红外辐射涂层的形成，强化了碳化硅多孔介质燃烧器辐射换热过程和燃烧效率，将燃烧器表面温度提高约140 ℃，并显著降低了燃烧器中CO、NO_x等污染物的排放量。

近年来，污泥、生活垃圾作为水泥生产的部分燃料应用于水泥生产，造成水泥窑炉衬材料硅莫砖的严重碱侵蚀破坏和剥落，影响水泥窑的稳定运行。采用碱蒸气法系统研究了水泥窑硅莫砖用高铝矾土、莫来石（M60）及莫来凯特3种铝硅系耐火原料抗碱蒸气侵蚀行为。结果表明：3种铝硅系耐火原料的碱蒸气侵蚀行为，与原料中的化学成分、玻璃相含量和成分及其显微结构等密切相关。对于以刚玉、莫来石为主的高铝矾土，碱与刚玉、莫来石晶相发生反应形成钾霞石，产生体积膨胀，使得高铝矾土表面先发生疏松和开裂，后碱蒸气渗入颗粒内部，造成严重碱侵蚀破坏；而对于以莫来石为主的莫来石（M60）原料，碱与莫来石和玻璃相发生反应，形成瞬间液相并析出白榴石相，形成的液相阻止了碱的渗透，使碱侵蚀仅发生在表面层而表现出优良的抗碱侵蚀性能。而莫来凯特原料中晶相莫来石与玻璃相含量相当，玻璃相含量高达46%，其与碱蒸气发生化学反应形成更多的液相，同时析出白榴石相，因氧化钾反应溶解在该原料玻璃相中，造成原料整体性侵蚀破坏。

氮化铝（AlN）陶瓷具有高热导、高电阻、低介电损耗、低膨胀以及良好的力学性能等特性，可用作高性能导热基板和陶瓷封装材料。本工作评述了AlN粉体及陶瓷的制备技术、性能特性及宇航应用等方面的研究状况，讨论了宇航应用的挑战和启发，进一步对其在空间技术中的应用潜力进行展望。

光电功能薄膜和器件在平面显示、固态照明、信息传递与储存、新能源和光化学等领域应用广泛，进一步提升其性能是当前关注的热点。增材制造作为一种过程简单、高精度、无需模具、节约材料、满足个性化和批量化的智能制备技术，近年来在制备先进光电功能薄膜和器件方面受到广泛关注。本工作综述了当前光电功能薄膜和器件领域主要的增材制造技术及其研究进展，重点介绍了喷墨打印、电流体打印和直接书写技术在制备具有三维结构的光电功能薄膜方面的研究进展，及其在复杂结构和微结构多尺度原位调控方面存在的挑战；进而介绍了气溶胶喷射打印技术，基于其液滴的微反应过程，在光电功能薄膜制备过程中有助于实现微纳米尺度原位控制；同时简要介绍了增材制造技术在开发包括碳基材料和MXene在内的光电功能材料和器件方面的进展；最后对增材制造技术在光电功能薄膜和器件领域的研究重点进行了概述，尚待进一步加强对材料与墨水配方的研发和打印过程调控及新型增材制造技术的开发，并提出了实现多尺度结构原位调控是未来基于增材制造技术开发新型高性能光电功能材料和器件的发展方向。本综述对了解增材制造光电功能薄膜和器件的发展水平和发展趋势具有积极意义。

水泥水化过程决定水泥基材料强度、耐久性等诸多性能，深入理解水泥水化机理具有重要的科学意义和工程价值。本工作回顾了硅酸盐水泥水化动力学模型的最新研究进展，评述了GEMS热力学计算、HymoStruc3D和CEMHY3D等水化数值模拟方法及其局限性，总结了准弹性中子散射和核磁共振等先进测试手段在研究水泥水化过程中水态演变和孔结构发展中的具体应用，提出了该领域未来研究的趋势和挑战。

浇注料具有能耗低、工艺简单、便于机械化施工等优点，是耐火材料行业绿色发展的重要组成部分之一。但含水浇注料在温度梯度导致的热应力和水蒸气导致的内部压力共同作用下，在干燥升温过程中易发生结构损伤乃至爆裂破坏，从而缩短构件寿命并造成经济、资源损失。本工作从浇注料防爆裂的角度出发，就爆裂发生的基本机理、典型结合体系的微观结构与抗爆裂性能、防爆手段、测试手段、数值模拟等方面分别进行论述，并提出了相关发展展望。