以福建龙岩高岭土、安徽钾长石、江西星子石英为陶瓷主要原料, 添加适量的硅酸锆为增强相, 研究了硅酸锆引入量、烧成温度、保温时间等因素对日用陶瓷性能的影响, 探究了硅酸锆颗粒弥散分布对日用陶瓷的强化机理。结果表明: 当引入硅酸锆含量为 6% (质量分数 ), 烧成温度为 1 300℃、保温时间为 30 min时, 强化效果最好, 抗弯强度从基础配方的(58±6) MPa提升至(106±11) MPa, 提升幅度为 83%。硅酸锆颗粒弥散分布在基体内部, 由于其与基体热膨胀系数的差异, 冷却过程中在基体内部产生径向压应力与切向张应力, 使裂纹在颗粒处钉扎, 从而提高了陶瓷强度。

采用固相反应制备了不同浓度Mn4+掺杂的硅酸锆粉末，研究了Mn4+对硅酸锆光致发光性能的影响。采用XRD表征 ZrSiO4∶Mn4+的结构，结果显示在1 400 ℃粉末已被完全合成。研究了不同掺杂浓度下ZrSiO4∶Mn4+粉末的光谱性能，在0.3%Mn4+掺杂浓度(摩尔分数)下，其发光性能最好。在激发谱中，位于363 nm的峰是由O2--Mn4+的电荷迁移带和自旋允许的Mn4+的4A2-4T1的能级跃迁叠加产生的，而450 nm的激发峰则是因为Mn4+的4A2-4T2能级跃迁导致的。发射谱中的最强峰位于667 nm，这是由Mn4+的2E-4A2的能级跃迁产生的，还有一个位于698 nm的峰则是由于反斯托克斯声子边带发射造成的。测试了ZrSiO4∶Mn4+粉末的荧光衰减曲线，Mn4+离子浓度为0.1%时寿命为0.204 1 ms。结果表明，ZrSiO4∶Mn4+粉末拥有良好的发光性能，是一种有望应用于白光LED的荧光粉。