太赫兹（THz）技术因其在高速无线通信、无损成像、光谱检测等领域的应用价值而备受关注，然而能高效调制太赫兹波的材料仍亟需开发。由周期性亚波长结构组成的超材料可精确地调控电磁波的振幅、相位和偏振，为设计超紧凑和高性能太赫兹器件提供了新的机遇。太赫兹超材料可通过改变谐振模态进而调控太赫兹波，但米氏共振等常用模态由于较低的谐振强度导致调控效率有限。Fano谐振具有更强的谐振强度，且对外界介电环境十分敏感，可极大提高太赫兹波的调控效率和灵敏度。基于泵浦光激发高阻硅中非平衡载流子的机制，设计并实验验证了一种高效光调控的全介质太赫兹Fano超材料。结果表明：通过近红外激光泵浦控制高阻硅的电导率，可以实现Fano谐振强度的有效调控，调制率可达到87%，比同一结构上Mie式电偶极谐振的调制效率提高了70%，实现了对太赫兹波的高效调控。制备方法简单、调制效果明显，可通过改变超材料样品尺寸灵活设计工作频段，为太赫兹波段的高性能调控器件提供了一种可行的设计思路和方法。

陶瓷材料作为在微波系统开发中的重要材料，通常被加工成多种形状，例如以厘米级别为尺寸的圆柱形和立方体。因此，对此类样品进行介电常数的测量是一项具有挑战性的工作。针对该难点，研制了1种基于互补开口环谐振器的双波段介电传感器，并提出了一种表征不同形状和尺寸样品的介电测量方法。该传感器有2个工作频段，2个频段均为无线通信频带。在每个频段范围内，进行了数值模拟并建立了每个样本的拟合模型，对传感器进行加工并实际测量以验证数值模型和测量精度，对比参考值，测量精度高达3.5%。结果表明：提出的传感器及测量方法能够针对不同形状和尺寸的合成陶瓷进行精确的介电测量，表明该传感器具有良好的样品自适应性。该传感器的新颖之处在于它能够在不改变传感器和被测物结构的情况下测量厘米级别的各种样品的介电常数。此外，双频测量也是该传感器的优势，2个频段之间的差异小于5%。

为了更好的满足无线通讯高频化的要求，采用固相法制备了温度系数近零的（1-x）MgNb₂O₆-xCaTiO₃（x=0，0.02，0.04，0.08，0.12，0.16）微波介质陶瓷。研究了CaTiO₃的加入量对MgNb₂O₆微观结构和介电性能的影响，探究各物相的形成和烧结行为。结果表明：适当的CaTiO₃加入量能够促进MgNb₂O₆的烧结，降低了烧结温度。通过X射线衍射分析，CaTiO₃与MgNb₂O₆在高温时会反应生成CaNb₂O₆和Ti₈O₁₅、Ti₂Nb₁₀O₂₉。增加CaTiO₃的加入量，会降低陶瓷的品质因数Q×f，但同时会提高其介电常数ε_r和频率温度系数τ_f。当CaTiO₃的添加量x=0.16时，样品在1250 ℃烧结4 h后具有最佳的微波介电性能：ε_r=21.6，Q×f=86601 GHz，τ_f=-7.3×10^-6/℃。

为了满足6G太赫兹频段低时延通信技术的要求，采用冷冻干燥法制备了具有超低介电常数的定向通孔结构多孔氧化铝陶瓷。研究不同部位样品的结构与性能关系，以及固相含量对微观形貌、力学性能、太赫兹光学和介电性能的影响。获得具有高气孔率（68.9%~81.0%）、高抗压强度（17.6~87.8 MPa）的多孔氧化铝陶瓷，在1 THz下具有超低的折射率（1.38~1.63）、吸收系数（~2.5 cm^-1）、介电常数（1.90~2.67）和介电损耗（~0.008）。定向通孔结构在与气孔平行的方向具有高抗压强度，其特殊的结构在太赫兹波导和天线基板等方面有重要的潜在应用价值。

微波介质陶瓷是制造5G通信元件的关键材料，采用传统的固相反应法制备BaSn（Si_1-xGe_x）₃O₉（0≤x≤1.0）微波介质陶瓷，研究Ge⁴⁺取代Si⁴⁺对BaSnSi₃O₉陶瓷烧结行为、晶体结构和微波介电性能的影响。结果表明：BaSnSi₃O₉陶瓷在最佳的1450 ℃烧结温度下表现出多孔的微观结构，并呈现较差的微波介电性能（介电常数ε_r=6.61，品质因数Q×f=7977 GHz（谐振频率为15.03 GHz），τ_f=-37.8×10^-6/℃）。通过Ge⁴⁺对Si⁴⁺的取代能形成BaSn（Si_1-xGe_x）₃O₉固溶体，其晶体结构为六方结构和P-6c2空间群。采用Ge⁴⁺对Si⁴⁺的取代促进了BaSn（Si_1-xGe_x）₃O₉（0≤x≤1.0）陶瓷的烧结，改变了晶体结构参数实现对陶瓷微波介电性能的优化。BaSn（Si_1-xGe_x）₃O₉（0≤x≤1.0）陶瓷的Q×f值主要与Si/Ge—O和Sn—O键中共价键的比例有关，在x=1.0时BaSn（Si_1-xGe_x）₃O₉陶瓷具有最优的微波介电性能：ε_r=8.53，Q×f=15829 GHz（谐振频率为14.41 GHz），τ_f =-34.2×10^-6 ℃^-1。

微波介质陶瓷是5G/6G通讯技术的关键基础材料，具有高品质因数（Q×f）、低介电常数（ε_r）以及近零谐振频率温度系数（τ_f）的材料已逐渐成为研究与开发的重点。通过固相反应法制备了系列Ca_3-xMg_xYb₂Ge₃O₁₂（0≤x≤3）石榴石陶瓷。当0≤x≤2时，样品为正石榴石结构，相对介电常数ε_r逐渐从10.3增加至11.8，品质因数Q×f值逐渐从98000 GHz降低到78000 GHz，谐振频率温度系数τ_f在（-40~-56）×10^-6/℃之间波动。当2<x≤3时，Mg²⁺进入A位，ε_r迅速增大（~13.5），Q×f值显著降低（~19800 GHz），τ_f值则从负急剧转变为正（+70.5×10^-6/℃），可归之于A位Mg²⁺的Rattling效应以及Mg²⁺与Yb³⁺失配的缘故。根据远红外反射谱拟合外推了Ca_3-xMg_xYb₂Ge₃O₁₂（0≤x≤3）陶瓷微波频段的本征ε_r和Q×f值，与实际测量值相符合。

为获得低介电损耗、高耐压强度的Al₂O₃基低温共烧陶瓷（LTCC）材料，采用固相法制备了x（6La₂O₃·24CaO·50B₂O₃·20SiO₂）（LCBS）+（1-x）Al₂O₃玻璃/陶瓷。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、矢量网络分析仪、高压击穿试验仪、高温介电温谱仪对烧结样品的结构和性能进行了表征。结果表明：添加适量的LCBS玻璃粉有助于提升材料的致密性、降低介电损耗、提高击穿场强。同时，复阻抗谱分析表明，LCBS玻璃的加入可以显著提高玻璃/陶瓷的电阻率和活化能。当玻璃含量（摩尔分数）为44%时，850 ℃烧结0.5 h，可获得性能优异的LTCC陶瓷材料G44：ε_r=7.14，Q×f =5 769 GHz（f =13 GHz），E_b=57.44 kV/mm。

微波介质陶瓷作为介质材料被广泛应用于物联网、工业互联网、5G通信、全球卫星通信系统的无源器件中。从微波介质陶瓷的研究背景出发，介绍了冷烧结的致密机理和工艺参数，总结了冷烧结微波介质陶瓷的主要材料体系和器件，指出了冷烧结微波介质陶瓷的主要问题和发展前景。冷烧结技术具有烧结温度低（<300 ℃）、可共烧异质材料、烧结前后晶粒尺寸差异小、制备工艺简单、节能环保等多种优点，在多层共烧陶瓷和微波系统集成方面具有潜在应用。

低介电常数（ε_r）微波介质陶瓷是未来毫米波移动通讯技术中的关键材料之一，其基本性能参数ε_r、Qf值及谐振频率温度系数（τ_f）的精确评价乃是相关研究中最基础的课题之一。TE₀₁₁模式平行板法及金属谐振腔法为评价微波介电性能的通用方法，但在使用时却存在一些被长期忽视的问题，其对低ε_r微波介质陶瓷的研究及应用尤为重要。本综述将探讨评价低ε_r微波介质陶瓷性能时在TE₀₁₁谐振模式的准确识别、Qf值的测试可靠性及τ_f的测试可靠性等方面存在的若干关键问题，并给出相应的解决方案。

传统方法制备微波介质陶瓷通常需要1000 ℃以上高温，不仅工艺周期长、能量消耗高，而且难以实现多种材料体系的集成共烧。如今，无线通讯技术的不断革新和蓬勃发展对微波器件小型化、集成化提出了更高要求，低温共烧陶瓷/超低温共烧陶瓷技术被开发和广泛应用。研究烧结温度更低、烧结效率更高，且微波介电性能优异的节能环保型绿色制备工艺，已经成为全球范围内研究热点之一。液相烧结、热压烧结、微波烧结、放电等离子体烧结、闪烧等烧结工艺的提出促进了低温烧结微波介质陶瓷的发展。最近，又出现了一种新的超低温烧结工艺—冷烧结技术。冷烧结具有极低的烧结温度（一般≤300 ℃）、可在短时间内实现陶瓷高致密化，且在物相稳定性、复合共烧以及晶界控制等方面有着优势，为超低温烧结工艺以及微波介质材料体系的开发提供了新的契机。

机器学习等数据驱动方法能够快速发掘数据之间潜在的统计相关性，实现目标量的高效精准预测，并辅助分析数据背后的物理图像，已被广泛应用于材料性能预测和器件设计的研究之中。近年来，机器学习模型研究在微波介质陶瓷材料及器件开发中也取得了系列进展。本文介绍了机器学习方法的基本原理和过程，重点总结了微波介质陶瓷的介电常数、品质因数等关键性能的机器学习预测模型研究的最新进展，探讨了材料成分、结构、工艺等参数与微波介电性能之间的关系，并概述了机器学习方法在微波天线和滤波器的尺寸优化、失效分析等方面的应用。最后，指出了数据驱动研究在微波介质陶瓷材料及器件领域的若干发展方向。

在新一代高速无线通信技术推动下，低温共烧陶瓷技术（LTCC）正处于重大变革时期。采用低介电常数（K）、低损耗、谐振频率温度稳定型LTCC作为高频基板材料，可以满足无线技术高速率、低延时、高可靠的需求，是当前热点研究之一。因此商用基板材料的现状和一些候选材料的研究工作被主要评述，重点对玻璃/陶瓷体系、氧化物助烧体系、氟化物助烧体系、本征低温烧结体系等低K值LTCC材料的组成、结构特征、介电性能、热膨胀系数等具体指标及相应优缺点进行了讨论。同时介绍了一些热门体系的改性工作及其毫米波适用性，最后对未来低K值LTCC材料的发展进行展望。

随着5G通信技术的发展和第3代宽禁带半导体广泛的商用，功率电子器件朝着高频化、小型化和高能效化的方向加速发展。MnZn铁氧体作为功率电子器件的核心材料，成为学术界和产业界在高频软磁材料方面研究的焦点。本综述主要介绍近年来MnZn铁氧体在高频化方向上最新的研究进展，包括通过主成分设计、添加剂调控和低温烧结工艺等手段，实现高频、宽温和低损耗等特性，以及高频下MnZn铁氧体损耗的应力敏感性。随着高频损耗发生机制研究的深入，今后5到10年内将会开发出更多的在0.5 MHz以上的高频和更高的磁通密度下表现出更低损耗的MnZn铁氧体新材料，并迅速应用于通信电源等领域。

微波复合基板是一类由树脂和无机填料组成的应用于微波频段电路中起传输信号、电气连接、元件支撑等作用的功能性复合材料，是航空航天、电子对抗、5G/6G通信等领域的基础、共性和关键材料。近20年来，中国微波复合基板研制水平取得了长足的进步，但距离世界先进水平还存在不小的差距；民用基板市场日趋饱和，高端基板产品仍大量依赖进口。随着毫米波通信时代的到来，国产微波基板将迎来更大的发展机遇，也必将迎来更激烈的竞争和更严峻的挑战。首先从微波复合基板的性能剖析出发，系统阐述了各性能的影响因素及作用机制；然后按照树脂基体分类，讨论不同树脂基体的微波复合基板的特性；在此基础上，进一步梳理了微波复合基板领域近10年来国内外的研究进展；最后展望国产微波复合基板的发展，为提升其研制水平提供一些参考。

随着大流量工业烟气净化对低气阻技术的迫切需求，负载型催化剂备受关注，然而涂敷浆液特性复杂、对负载的影响因素繁多，使催化剂制备带来挑战。针对铜锰基催化剂在堇青石载体上的真空涂敷制备，探究了固含量，粘结剂种类，pH值和粒径等浆液特性对催化剂负载量和粘附性的影响规律。结果表明：固含量的升高使得催化剂颗粒可以与增稠剂和硅溶胶形成的网状结构更紧密结合，提高了催化剂负载量和粘附性；硅溶胶可有效增加浆液电负性，使浆液内催化剂颗粒分散均匀；pH值的增大使浆液Zeta电位减小，减小浆液黏度并改善稳定性；而球磨会破坏浆液均匀稳定的网状结构，不利于催化剂粘附性。优选硅溶胶质量分数为30%、pH值为7.3、固含量为30%（质量分数）的未球磨浆液，得到负载量为216 kg·m^-3、脱落率为0.6%，CO催化效率大于98%（7200 h^-1、120 ℃、8% H₂O）的负载型催化剂。

研究珍珠岩基新型复合保温材料是开拓矿物材料应用领域的新课题。本工作研究了2种不同尺寸珍珠岩以及气相二氧化硅作为复合填料，分别以捏合工艺和直接混合工艺填充于乙烯基硅油或室温硫化硅橡胶，制备珍珠岩填充的复合硅橡胶保温板，通过检测不同产物的导热系数以及保温效果来评价其性能。结果表明：以捏合工艺制备的产品会降低珍珠岩的保温效果，主要原因是中空颗粒被捏合过程破碎；而以气相二氧化硅为主要填料制备的保温板不易成型，可成型产品最低导热系数为0.1728 W·m^-1·K^-1；当以珍珠岩+气硅粉在硅橡胶中的质量比为37.5%时，产品导热系数为0.034 9 W·m^-1·K^-1，产物厚度为2.5 cm、250 ℃单侧加热4 min后，背面温度为67 ℃，基本满足在新型烟具等特种保温隔热应用要求。

随着粉煤灰堆存量逐年增加，其资源化利用迫在眉睫。以粉煤灰（FA）为主要原料，硅灰（SF）为增强剂和外加硅源采用高温蒸养法制备免烧粉煤灰基沸石化陶粒（FACZ），从而实现粉煤灰的高值化利用。采用比表面及孔径分析仪（BET）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱仪（FTIR）等手段，表征了各阶段样品的孔结构、晶体结构、微观形貌及官能团特征，并探究了碱浓度、SF质量分数、温度、蒸养时间对FACZ的影响，以及pH值、Ni²⁺浓度、时间、FACZ投加量、温度对FACZ去除Ni²⁺的影响。XRD、SEM、FTIR均表明FACZ中合成了结晶度良好的方沸石，优化后的工艺为8 mol/L NaOH、15% SF、190 ℃蒸养48 h；优化后的FACZ的比表面积可达14.4 m²/g，强度可达27.25 MPa。在最佳条件下，FACZ对Ni²+去除效率可达99.9%，最大去除量为31.934 mg/g；去除机理为硅羟基和沸石离子交换联合作用，且离子交换为主要原因。

设计能够有效利用多种能源的新型压电催化剂，有助于解决当前环境修复和能源需求增加的挑战。以MoO₃、KSCN及NaF为起始原料，采用一步无模板水热法成功制备一种具有高表面活性和优异压电特性的MoS₂中空微球，分别探讨了水热温度、水热时间及NaF添加量对制备MoS₂中空微球的影响。结果表明：当水热温度为220 ℃、水热时间为16 h、NaF添加量为12 mmol时，制备的样品是粒径为0.5~1.0 μm的1T相MoS₂中空微球。N₂吸附-脱附实验表明，MoS₂微球的比表面积为57.67 m²/g，孔径主要分布在2~6 nm之间，平均孔径为4.25 nm。揭示了MoS₂中空微球形成机理，并探讨了其压电催化降解动力学规律。通过压电催化降解模拟污染物评价了MoS₂中空微球的催化性能。在超声振动下，60 s对亚甲基蓝和罗丹明B的降解率分别为89.3%和98.9%。应用于水体抗生素的降解，120 s对环丙沙星的降解率为94.7%。

面向高性能固体氧化物燃料电池（SOFC）低成本制备及长寿命运行需求，提出了一种致密氧化铈基隔离层的制备方法。将阳极支撑半电池的Y₂O₃稳定ZrO₂（YSZ）电解质浸没于硝酸钆和硝酸铈水溶液中，并在180 ℃水热条件下处理36 h，获得了原位生长的致密Gd₂O₃掺杂CeO₂（GDC）薄膜；进一步将其与La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ阴极在1075 ℃共烧结，得到阳极支撑SOFC单电池。结果表明，水热原位生长制备的GDC隔离层连续且致密，组成约为Gd_0.044Ce_0.956O_2-δ，厚度约为0.23 μm；阳极支撑单电池在750 ℃的欧姆阻抗约为0.101 Ω·cm²，相较于传统丝网印刷GDC隔离层单电池降低了约38%，在室温加湿氢气燃料下的最大功率密度达到了约1.038 W/cm²，表现出较好的长期运行稳定性。报道的水热原位生长法能满足多构型、多尺寸SOFC致密隔离层薄膜的低成本规模化制备，具有工业应用前景。

固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的能量转化装置。SOFC具有高效、产物清洁污染小和噪声低等优点，因此成为近年来国内外研究的热点。混合电子-离子导体的钙钛矿型SOFC电极材料被广泛研究。采用固相法在空气中合成了具有正交钙钛矿结构的PrFe_0.7Ni_0.3O_3-δ（PFN）。结果表明：PFN在800 ℃时，在空气和H₂条件下最大电导率分别为46.500 S/cm和0.007 S/cm，在空气气氛条件下的界面极化阻抗为0.08 Ω·cm²，在H₂气氛条件下阻抗为0.24 Ω·cm²，在乙醇气氛条件下的阻抗为1.52 Ω·cm²；PFN/La_0.9Sr_0.1Ga_0.8Mg_0.2O_3-δ（LSGM）/PFN对称电池在800 ℃时，氢气气氛条件下的最大功率密度为475 mW/cm²，以乙醇为燃料时最大功率密度为180 mW/cm²。这表明，Ni掺杂PrFeO₃的样品作为电极材料性能优异，是一种有前景的SOFC电极材料。

固体氧化物电解池能够利用可再生电能将CO₂转化为CO等储存，但其阴极材料仍面临活性位易烧结和积碳等问题。通过原位析出策略在A位缺陷钙钛矿阴极材料La_0.4Ca_0.4Ti_0.94Ni_0.06O_3-δ表面构筑金属Ni纳米颗粒，并优化不同的合成手段（掺杂、浸渍、混合）引入CeO₂，构筑了“氧化铈-金属-钙钛矿”三相复合阴极。结果表明：机械混合CeO₂对阴极的抗积碳性能与电化学性能的提升最为显著：在800 ℃，70%（体积分数）CO₂/30% CO，1.4 V电解电压下，电流密度提高3倍，衰减速率降低58%，该改性结果与其表面氧空位浓度增加及CO₂吸附强化有关。

为了改善锌镍二次电池中锌负极存在的严重极化问题，并提高锌负极的电化学性能和循环稳定性，采用水热-共沉淀法制备了表面沉积CaSn（OH）₆的锌酸钙，研究了CaSn（OH）₆的沉积对锌酸钙的形貌结构和电化学性能的影响。结果表明：水热-共沉淀法可以让CaSn（OH）₆沉积在锌酸钙表面，且制得的锌酸钙结晶度高。CaSn（OH）₆的沉积降低了锌酸钙的电荷转移电阻，加快了电化学反应速率，并提升了锌酸钙的耐腐蚀能力和电荷传递速率，有效的改善了锌电极的极化现象。将表面沉积CaSn（OH）₆的锌酸钙用作锌镍电池负极活性物质时，电池在0.2 C充放电循环70次后的容量保持率为85.34%。

开发一种性能优异的氨气气体传感器对人类健康和环境保护具有重要意义。利用溶胶凝胶法制备了MgFe₂O₄纳米材料，并通过乙醇超声分散法与Ti₃C₂T_x复合，制备了不同比例的Ti₃C₂T_x-MgFe₂O₄复合材料。随后，采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱分析、Fourier红外光谱等方法对Ti₃C₂T_x-MgFe₂O₄复合材料的结构和形貌进行了表征，研究了不同比例Ti₃C₂T_x-MgFe₂O₄复合材料的气敏性能。结果表明：2.5%（质量分数）Ti₃C₂T_x-MgFe₂O₄复合材料在室温（25 ℃）对100 μL/L氨气的响应（R_a/R_g=4.7）比单一MgFe₂O₄纳米材料（R_a/R_g=1.3）高出3.6倍，并且具有良好的气敏选择性和快速的响应/恢复时间（10.8 s/6.6 s）。

为了提升磷酸盐胶黏剂的耐高温性能，以自制的磷酸二氢铝为基体，纳米Al₂O₃、Si粉和低温熔融玻璃粉（Zn-B-Si-Al-R）等为填料，制备出一种新型磷酸盐粘结剂，并对其界面反应机理进行了分析。结果表明：当Fe₂O₃、ZrO₂、CuO的添加量分别为5%、10%、15%（质量分数）时，粘结剂在500 ℃的高温拉伸强度为5.28 MPa，质量损失率仅为7.8%。从室温至500 ℃，粘结剂与不锈钢基体热膨胀系数匹配良好，两者的差值始终小于1.5×10^-6 K^-1。同时，电势差异促进了Fe与Cu的离子交换，在界面处形成成分梯度层，有效缓解因热失配而产生的热应力，提高粘结剂在高温下的粘结强度。

国家高度重视新污染物治理，抗生素作为重点管控新污染物，其去除技术受到广泛关注，基于光催化降解抗生素的水处理技术成为研究热点。采用水热法制备了WO₃，并采用室温沉淀法成功构建了S型异质结BiOBr/WO₃光催化剂。与BiOBr和WO₃相比，S型异质结的形成提高了光催化活性，降低了光生电子空穴对复合率，其中质量分数为20%的BiOBr/WO₃复合材料光催化性能最好，在120 min内对环丙沙星的降解率可达94.93%。电子自旋共振和自由基捕获实验表明·O₂^-是光催化降解中的主要活性组分。高效液相色谱-质谱联用仪检测结果表明降解过程中产生了6种中间体，并最终矿化为CO₂、H₂O和其他无机离子。

将机器学习中的特征选择方法和分类算法融入古代玻璃制品成分分析和类别鉴定问题研究，以准确率和AUC作为分类性能度量指标，尝试构造古代玻璃制品化学成分选择的集成特征选择模型和鉴定分类的随机森林模型。对不同特征选择方法的结果进行集成，选择重要的化学成分，对选出的重要特征结合随机森林模型、k近邻学习和Naive Bayes模型等方法进行实验分析。结果表明，采用集成特征选择分析出氧化铅、氧化钡、氧化钾等成分对玻璃表面风化影响比较显著，且高钾玻璃中这3种成分两两关联很大，对选出的重要特征应用基于k折交叉验证的随机森林模型进行分类得到的准确率较高，模型稳定性强。该方法可以为我国古代玻璃制品的成分分析和类别鉴定提供理论参考，对其它玻璃的相似研究也有一定程度的借鉴意义。

固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种高效率、燃料灵活、全固态的燃料电池，是世界各国竞相研究开发的重点。其长期在高温下运行，运行部件之间材料属性差异较大，内部不可避免产生的热应力引起的部件损坏失效问题比较严重，严重阻碍其商业化应用。SOFC的热力失效问题不同尺度下有不同的表现形式和机理，本文从电堆、单电池和电极多个尺度综述了目前国内外学者相关的研究工作和进展，并对此做出评述和展望，提出了未来值得进行的研究内容，为SOFC热力失效问题的研究提供指导。

非晶碳材料随着其内部sp³杂化键成分的不断增加，展现出更加优异的力学、光学和热学性质。高压作为一种极端物理条件，可以有效促进材料中碳原子由sp²向sp³发生成键转变。本文介绍了近年来高压下新型超硬非晶碳材料合成与研究中取得的一些成果和进展，主要利用富勒烯、玻璃碳等碳前驱体，研究其在高压、高温高压以及剪切应变下制备超硬非晶碳，及其结构转变机理。这些结果深化了对共价非晶材料微观结构转变以及其结构与性能之间关联的认识，基于此，对未来极端条件下超硬sp³非晶碳材料的合成做出了展望。