采用常规熔融退火和两步结晶法制备了具有不同ZrO2含量的Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)体系的高结晶度透明微晶玻璃。研究了LAS微晶玻璃的结晶动力学、相演变、微观结构和透光性能。结果表明, ZrO2含量增加到一定量时, 玻璃的析晶方式由一维生长逐渐变为二维生长, 其析晶放热峰Tp值逐渐升高, 而析晶活化能逐渐降低。通过控制热处理升温速率可实现玻璃中硅酸锂(Li2SiO3)、透锂长石(LiAlSi4O10)和二硅酸锂(Li2Si2O5)晶体的析出, 并且发现晶体由硅酸锂(Li2SiO3)向二硅酸锂(Li2Si2O5)转变时, 玻璃的透过率会增大。此外, SEM测试结果显示, 随着热处理升温速率的减小, 玻璃析出的晶体尺寸逐渐变大, 晶体形貌主要为球形晶体。

硅砖属于酸性耐火材料, 具有高荷重软化温度和抗酸性渣侵蚀能力, 但抗碱侵蚀能力很差, 因此研究不同硅砖的抗碱侵蚀能力对硅质耐火材料的应用有重要意义。本文选用了四种硅砖(JG-95#硅砖、BG-96A#硅砖、ZES-99#硅砖和DES-99#硅砖), 采用化学分析、显微结构分析、X射线粉末衍射分析和显气孔体密度分析等方法对比分析了四种不同硅砖晶相组成和晶相转变对抗碱侵蚀能力的影响, 结果表明, ZES-99#硅砖和DES-99#硅砖的抗碱侵蚀能力明显优于JG-95#硅砖和BG-96A#硅砖, 即二氧化硅含量较高的硅砖抗碱侵蚀能力更强, 并且以方石英、鳞石英和熔融石英为主晶相的硅质耐火材料都具有良好的抗碱侵蚀能力。

在保证凝结时间可控前提下, 提高磷酸钾镁水泥早期强度是其工程应用的关键。本研究以硼砂、蔗糖为缓凝组分调控磷酸钾镁水泥水化和硬化过程。结果表明, 与凝结时间相同的单掺硼砂、单掺蔗糖组相比, 二者复掺(硼砂、蔗糖分别占MgO质量的1.5%、6.0%)的磷酸钾镁水泥水化第二放热峰明显延迟, 但放热速率、总放热量均增大, 水化产物MgKPO4·6H2O生成量增多, 3 h强度提高104.1%, 且后期强度与单掺硼砂组样品相当。

本文探究了两种有机膦酸对硫氧镁水泥抗压强度、耐水性能和凝结时间的影响, 通过X射线衍射、同步热分析和扫描电子显微镜测试对硫氧镁水泥的物相组成及微观形貌进行表征和分析。结果表明: 当氨基三亚甲基膦酸(ATMP)掺量在0.75%(质量分数, 下同)时, 相较空白组28 d抗压强度增加了113.99%, 软化系数增加了101.86%; 羟基乙叉二膦酸(HEDP)掺量为0.75%时, 硫氧镁水泥表现出最佳机械强度及较高的缓凝效果, 且软化系数达到0.93; 两种有机膦酸进行复配（总掺量为0.75%）, 当m(ATMP)∶m(HEDP)为3∶1时, 对硫氧镁水泥具有最佳改性效果。有机膦酸能与MgO水化过程中产生的［Mg(OH)(H2O)x］+形成稳定的螯合物, 减缓活性MgO水解为Mg(OH)2的进程, 从而延缓硫氧镁水泥的凝结时间, 为硫氧镁水泥在实际工程中的应用提供了可行性。

由于高脆性、高硬度、高耐磨等特点，SiC陶瓷较难直接加工成大型结构复杂的零部件，发展连接技术是推动其工程化应用的主要方法之一。在众多连接方法中，以SiC为连接层主相的连接方法制备的接头具有连接强度高、接头应力小、抗辐照、抗化学腐蚀和耐高温等优势，成为SiC陶瓷连接重点关注的技术，包括纳米浸渍瞬态共晶相连接(NITE相连接)、硅-碳反应连接(Si-C反应连接)和前驱体连接。本工作从连接机理、连接工艺、接头成分、微观结构和连接强度等方面综述了上述3种以SiC为连接层主相的SiC陶瓷及其复合材料的连接技术，并对3种连接技术的优缺点进行了对比分析，最后对发展趋势进行了展望。

本文主要研究了CaO含量对CaOB2O3Al2O3SiO2(CBAS)玻璃/Al2O3低温共烧陶瓷结构和性能的影响。利用DSC、FTIR、XRD、SEM等测试方法对玻璃和低温共烧陶瓷的结构进行表征与分析。研究结果表明，CaO含量低于40%(质量分数，下同)时，由其引入的游离氧增加破坏了网络结构，降低玻璃黏度。CaO含量为40%及以上时，Ca2+与［SiO4］四面体形成较大的阴离子基团，增大玻璃黏度，提高玻璃化转变温度。CaO会促进CaSiO3和Ca2SiO4的析出和CaSiO3向Ca2SiO4的转变。CaO含量增加导致陶瓷的致密度先增加后减少，晶相尺寸增大，使陶瓷的密度、抗折强度和介电常数先增大后减小。当CaO含量为40%时，样品综合性能最好，密度最大为2.94 g/cm3,抗折强度为153.44 MPa,介电常数为9.69。

采用熔融冷却法制备了Na2OCaOLa2O3B2O3SiO2玻璃，经热处理获得了硅酸盐氧基磷灰石硼硅酸盐玻璃陶瓷，并采用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、差示扫描量热法（DSC）、产品一致性试验(PCT)法等方法探究了CaO取代SiO2对该硼硅酸盐玻璃陶瓷物相、微观结构和化学稳定性的影响规律。结果显示：随着CaO含量增加，硅酸盐氧基磷灰石晶相衍射峰增强，其他晶相的衍射峰减弱直至消失，当CaO摩尔分数为15%时获得只含CaLa4(SiO4)3O晶相的玻璃陶瓷样品；CaO含量会对玻璃陶瓷的晶相种类和晶体形状、大小、分布产生影响，CaO含量变化会造成陶瓷相晶体发生团簇和长大；采用PCT法浸泡28 d后，所有样品关于Si、Ca、La三种元素的归一化浸出率（g·m-2·d-1）均保持在10-3数量级以下，表明其具有优异的化学稳定性，且CaO摩尔分数为15%的玻璃陶瓷样品化学稳定性最优异。研究结果表明，硅酸盐氧基磷灰石硼硅酸盐玻璃陶瓷是固化富La和某些锕系元素高放废物的潜在基材。

近年来，钙钛矿材料及器件由于其优异的光电特性取得了巨大的研究进展。特别是准二维卤化物钙钛矿材料，因其具有激子结合能大、激子‐光子强耦合和稳定性好等优点，在光电器件领域显示出很大的应用潜力。此外，准二维钙钛矿中自发形成的量子阱结构允许激子能量从小n相转移到大n相，能够有效促进激子利用率和粒子数反转，这使得准二维钙钛矿材料能够成为激光器中的光学增益介质。本文首先介绍了准二维钙钛矿的晶体结构和优异的光学性能，进而总结了调节准二维钙钛矿晶相结构的几种策略。最后，回顾了准二维钙钛矿微纳激光器的发展，并对准二维钙钛矿材料和激光器件的研究进行了总结和展望。