介绍了新型闪烁体辐照效应的研究进展．高能物理实验中使用的闪烁晶体（如ＰＷＯ、ＧＳＯ：Ｃｅ、ＣｅＦ_３等）用于强辐照环境，要求高辐照硬度．闪烁体在辐照后可能产生的变化主要有：色心的形成、光输出改变、光输出均匀性的损伤、输出噪声增加、闪烁机制的变化．辐照效应的产生主要是晶体的缺陷所致，提高闪烁体辐照硬度的主要方法有退火、漂白、掺杂、控制晶体生长条件等，本文对此均作了较系统的综述．同时也简介了研究辐照效应的实验方法：光谱分析法、热释光法、电子顺磁共振法、正电子湮没技术．

用溶胶－凝胶法和高温固相反应分别制备了纳米量级和常规尺度的稀土正硼酸盐荧光粉ＬｎＢＯ_３：Ｅｕ（Ｌｎ＝Ｙ，Ｇｄ），测量了它们的激发光谱并首次观察到了ＹＢＯ_３：Ｅｕ中Ｅｕ^３＋的^７Ｆ_０→^５Ｄ_０跃迁的 Ｎｅｐｈｅｌａｕｘｅｔｉｃ效应．根据低温下的激发光谱，发射光谱以及变温条件对发光光谱的影响，ＹＢＯ_３中Ｌｎ^３＋所占据的两种格位的对称性被修正为Ｃ_３和Ｄ_３在不同方法制备的样品中观察到了不同的发光强度和猝灭浓度，缺陷的影响是产生这种不同的原因，退火样品的发光和拉曼散射谱的变化反映出掺杂的杂质Ｅｕ^３＋的团聚化是可能的缺陷来源．

概述了稀土化合物纳米荧光材料近几年的研究进展．主要集中讨论了稀土化合物纳米荧光材料制备、结构与性能的关系．其中光谱学的研究涵盖了基本的光谱、发光强度、荧光寿命和浓度猝灭等多个方面．并对这一新兴领域进一步的研究工作提出了一些意见．

近十几年来，混合导体透氧致密膜日益受到人们的重视．本文主要对铋基混合导体膜的研究进展进行了较为全面的概述；着重介绍了我组近年来在此领域的研究进展，同时对其所可能存在的问题进行了分析并提出了展望．

利用高温熔体实时观察装置观察和研究了Ｂｉ_１２ＳｉＯ_２０熔体中表面张力对流从稳态向振荡态的转变过程；稳态过程中的对流图样变化；可能与对流转变有关的两个对流区域的交叉；振荡态对流的分叉现象．

用变压器型电导仪实现了ＫＤＰ晶体生长过程中溶液的浓度和过饱和度的实时测量与控制，测量精度±０．０３ｇ ＫＤＰ／１００ｇ Ｈ_２Ｏ（±０．１０％相对过饱和度），控制精度与测量精度相当．过饱和度实时控制系统提供了一种方法，可以研究在不同工艺条件生长ＫＤＰ晶体时，过饱和度与晶体生长和性能的关系．用分析纯原料生长ＫＤＰ晶体，发现随着过饱和度的增大，晶体的生长速度加快，晶体的均匀性降低．过饱和度实时控制系统可以使ＫＤＰ晶体在相对恒定的过饱和度下生长，提高了晶体生长的均匀性，抑制了生长层和散射颗粒的产生，有利于提高晶体的光学透过率和光伤阈值．

利用平均能带模型研究了ＬｉＮｂＯ_３晶体化学键性质，结果表明，铌氧键的共价性为０．２；锂氧键的共价性为０．４２．利用由共价性和极化率定义的化学环境因子ｈ计算ＬｉＮｂＯ_３中Ｃｒ^３＋的Ｒａｃａｈ参数和ＬｉＮｂＯ_３中Ｆｅ^２＋的穆斯堡尔同质异能位移均与实验值一致。

以Ｘ射线荧光光谱分析为手段，测试了用Ｂｒｉｄｇｍａｎ方法生长的ＰｂＦ_２：Ｇｄ晶体中Ｇｄ离子沿生长方向的分布．发现该晶体在Ｘ射线激发下的发光强度与Ｇｄ在ＰｂＦ_２晶体中的含量变化均从结晶开始端至结晶结束端逐渐降低，表明ＰｂＦ_２：Ｇｄ晶体的发光是不均匀的，这种不均匀性源于Ｇｄ离子在ＰｂＦ_２晶体中的分布不均匀性．通过在ＰｂＦ_２：Ｇｄ晶体中掺入一定量的碱金属离子，可以比较有效地改善Ｇｄ离子在ＰｂＦ_２晶体中的不均匀分布，使晶体的发光均匀性和透光率得到明显提高，其中以Ｎａ离子的均匀化效果为最好．推测Ｎａ离子的作用是消除了ＰｂＦ_２：Ｇｄ晶体中因Ｇｄ离子的掺杂而造成的间隙Ｆ离子，从而使晶体中的缺陷浓度大大降低．

着重介绍了用Ｂｒｉｄｇｍａｎ方法生长的（１－ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３－ｘＰｂＴｉＯ_３（ＰＭＮ－ＰＴ）固溶体单晶在介电、压电、热释电性能及相变方面的一些特点：①异常高的压电常数ｄ_３３（高达３０００ｐＣ／Ｎ以上），耦合系数ｋ_ｔ（在０．６以上），ｋ_３３（达０.９０），高的介电常数（高达５０００甚至更高），低的Ｑ_ｍ值（约６０），热释电系数也较高．②强烈的各向异性．③随着ＰＴ含量的增加，系统的弛豫行为逐渐减弱，在ｘ～０．３３时，材料在室温下成为正常铁电体，但ＰＥ－ＦＥ相变并非正常铁电相变，表现为在Ｔ＞Ｔ_ｍ时；　ε～Ｔ关系不遵守居里－外斯定律，而是遵守Ｓｍｏｌｅｎｓｋｉｉ的关系．该相变也明显地与弥散相变不同．这种行为可用无规场的观点加以解释． 对ＰＭＮ－ＰＴ陶瓷，其压电性能与最好的软性ＰＺＴ相似，而ε和ｋ_３１略大．

以钾长石为主要原料，经焙烧和水热合成工艺，合成了１３Ｘ分子筛粉．采用正交设计法确定了各工艺过程中的最佳工艺参数．合成分子筛的ＸＲＤ图、晶胞参数、ＳＥＭ图、ＤＴＡ图、化学成分、硅铝比与理想的１３Ｘ分子筛相似；吸附量达到国家化学工业产品标准．

以无机盐ＳｎＣｌ_２·２Ｈ_２Ｏ，Ｙ（ＮＯ_３）_３·６Ｈ_２Ｏ为原料，无水乙醇为溶剂，采用溶胶－凝胶工艺制备了Ｙ_２Ｏ_３掺杂的ＳｎＯ_２薄膜．采用差热－失重分析研究了Ｙ_２Ｏ_３掺杂的ＳｎＯ_２干凝胶粉末的热分解、晶化过程．研究了Ｙ_２Ｏ_３－ＳｎＯ_２薄膜的电学和气敏性能．从实验中得到了Ｙ_２Ｏ_３掺杂份量对ＳｎＯ_２薄膜电学及气敏性能的影响．实验表明Ｙ_２Ｏ_３掺杂的ＳｎＯ_２薄膜在常温下对ＮＯ_ｘ具有较好的灵敏度和选择性，并具有较好的响应恢复性能；在常温下对Ｈ_２Ｓ气体也具有一定的灵敏度．

采用溶胶－凝胶法在ＮｉＴｉ形状记忆合金表面制备了ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２复合薄膜，在提高医用ＮｉＴｉ合金的抗腐蚀性方面，收到了显著的效果．运用电化学方法对不同组成的ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜在模拟体液中的腐蚀行为进行了研究，结果表明，随薄膜中 Ｔｉ／Ｓｉ比的增加，ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的抗腐蚀性增强．划痕试验表明 ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２（Ｔｉ／Ｓｉ＝４：１）膜与ＮｉＴｉ合金基体具有较高的界面结合强度．用原子力显微镜（ＡＦＭ）对ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的表面形貌及表面粗糙度进行观察和分析，解释并讨论了ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的配方组成与其抗腐蚀性的关系，ＳｉＯ_２含量较少时，薄膜结构致密，膜层均匀平滑，且膜基结合力好，作为医用ＮｉＴｉ合金的表面保护层，可以使其耐腐蚀性有显著提高．

利用原位光发射谱对衬底附近的化学气相性质进行了研究．研究表明，氮气的引入使得金刚石生长的气相化学和表面化学性质发生了很大变化．含氮基团的萃取作用提高了金刚石表面氢原子的脱附速率，从而提高了金刚石膜的生长速率．而含氮基团的选择吸附使金刚石（１００）取向变得化学糙化，这种化学糙化使得（１００）晶面生长速率远大于其它晶面，最终使金刚石薄膜呈现（１００）织构．还利用化学气相沉积方法研究了氮气浓度对金刚石生长的影响，结果与光发射谱分析是一致的．

以钛酸丁酯为原料，通过液相移植反应，在介孔氧化硅ＭＣＭ－４１中成功地组装了Ｔｉ（ＩＶ），利用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＥＤＳ、ＦＴ－ＩＲ、Ｎ_２吸附－脱附、^２９Ｓｉ ＭＡＳ ＮＭＲ等多种实验方法对材料进行了表征，并讨论了液相移植反应的机理．实验表明，通过与介孔材料骨架表面Ｑ^３硅原子中的硅醇键（Ｓｉ－ＯＨ）的反应而形成钛－氧－硅（Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ）键，Ｔｉ（ＩＶ）被成功地固定到介孔材料的骨架上面； ９５０～９６０ｃｍ^－１红外共振吸收的加强是Ｓｉ－Ｏ－Ｔｉ键形成的标志．

对用自行研制的ＳＣＤ－Ｉ型高压釜制备的ＳｉＯ_２气凝胶与用胶体化学方法制备的ＰｂＳ纳米粒子的组装体系的光学性质进行了研究．用透射电镜观察了其形貌，用光吸收谱仪及荧光光谱仪测定其光吸收谱及荧光谱．发现样品的光吸收边随退火温度升高由可见逐渐移到红外波段．样品的光致发光强度随退火温度上升先增强直至５７３Ｋ，而后随退火温度上升而减弱．我们认为光吸收边红移是由量子限域效应引起的，而荧光强度变化与ＰｂＳ表面缺陷及激子的复合几率变化有关．

首次以有机物钛酸丁酯为前驱体，合成了ＴｉＯ_２呈单层分散状态（Ｔｉ／Ｓｉ＝０.２０）或双层分散状态（Ｔｉ／Ｓｉ＝０．３９）的介孔分子筛ＭＣＭ－４１（Ｓｉ／Ａｌ＝３５），并以 ＸＲＤ，ＦＴＩＲ，Ｎ_２吸附－脱附，固体ＵＶ－ｖｉｓ 漫反射等表征手段对其结构特征和氧化钛分散状态进行了研究．结果表明： ＴｉＯ_２在介孔分子筛ＭＣＭ－４１孔道中分散， ＭＣＭ－４１骨架结构结晶度降低，但是附着二层ＴｉＯ_２后，仍能保持长程有序结构； ＴｉＯ_２与ＭＣＭ－４１孔道表面的ＳｉＯ２以化学键连接，生成Ｓｉ－Ｏ—Ｔｉ键；无论是单层还是双层分散的 ＴｉＯ_２在 ＭＣＭ－４１内孔壁均匀分散；且由于ＴｉＯ_２粒子的减小使其对紫外光的吸收发生明显的蓝移现象．

考察了等离子喷涂Ｃｒ_３Ｃ_２－ＮｉＣｒ涂层及其表面化学镀Ｎｉ镀层通过不同配副组成摩擦副的摩擦学特性，并应用ＳＥＭ、ＸＲＤ和ＸＰＳ对磨痕进行了分析．结果发现：等离子喷涂Ｃｒ_３Ｃ_２－ＮｉＣｒ涂层及其表面化学镀Ｎｉ镀层自配副组成摩擦副，均表现出较大的摩擦系数和磨损系数；但是，Ｃｒ_３Ｃ_２－ＮｉＣｒ涂层表面化学镀Ｎｉ镀层与Ｃｒ_３Ｃ_２－ＮｉＣｒ涂层配副组成摩擦副，在于摩擦条件下，能达到０．１２的摩擦系数和接近１０^－６ｍｍ³（Ｎｍ）^－１的磨损系数．上述结果是由于Ｃｒ_３Ｃ_２－ＮｉＣｒ涂层的磨损机理从强烈的层状颗粒剥落转变为沿气孔和微裂纹等处的颗粒断裂．

在ＳＲＶ摩擦磨损试验机上进行常温干摩擦试验，比较了ＣｏＣｒＭｏＳｉ＋Ａｌ_２Ｏ_３ＺｒＯ_２和ＣｏＣｒＭｏＳｉ＋Ｆｅ_３Ｏ_４两种大气等离子喷涂金属－陶瓷复合涂层以及Ｃ１Ｍｎ１Ｃｒ１碳钢涂层与３５＃中碳钢对磨的摩擦学特性；利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和扫描电声显微镜（ＳＥＡＭ）观察了磨损表面和亚表层的显微结构，分析了金属－陶瓷复合涂层的磨损机理．结果表明，粘着磨损占主导地位，同时存在微切削和微裂纹的扩展、连接．

以ＬｉＴｉ_２（ＰＯ_４）_３为基以天然高岭石为起始原料，经高温固相反应（９５０～１１５０℃）制得了 一系列锂快离子导体材料Li_1+2x+yAl_xYb_yTi_2-x-ySi_xP_3-xO₁₂ （以下简称Ａｌ－Ｙｂ－Ｌｉｓｉｃｏｎ）．系统 的合成温度随ｘ和ｙ值的增大而降低．应用交流阻抗技术测定的电导率数据结果表明ｙ＝０．３， ｘ＝０．１的合成物的电导率最好，４００℃时电导率达２．４５×１０^－２Ｓ／ｃｍ， ２００～４００℃内的电导激 活能为３８．３ｋＪ／ｍｏｌ．ＸＲＤ分析结果表明在ｙ＝０．３，ｘ≤０４及ｙ＝０．５，ｘ≤０．３的组成范围内 均能得到空间群为Ｒ３ｃ的合成物．

由于多晶体材料中晶粒取向不同，对晶粒的生长产生影响．本文以蒙特卡罗（ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ）方法为基础，通过对Ｐｏｔｔｓ算法的改进，建立快速的Ｐｏｔｔｓ算法，实现了对多晶材料在退火中晶粒生长过程的结构演化的计算机模拟和统计分析．与以前的模拟过程相比，计算量减少，逼真度较高．生长指数的模拟值约为１／３，与正常晶粒拓朴演化和理论分析的生长动力学相符合．

研究了振动对四硼酸锂晶体生长的影响，从几个基本流体力学方程出发，对加振动后的方程进行了一定的分析，得到振动后的熔体运动模式与容器直径、流体高度、时间有关．然后通过模拟实验选择了合适的振动频率，熔体的高度和容器的直径．将其用于实际的Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７晶体生长，并对在其它生长条件相同的情况下加振动的ＢＲ方法生长的ＬＢＯ晶体与不加振动的ＢＲ方法所生长的ＬＢＯ晶体进行了比较，得到在合适的振动下，晶体质量比在其它生长条件相同情况下不加振动生长的晶体质量更好．

以正硅酸乙酯和炭质水性中间相为原料，分别制得了炭质醇溶胶和硅醇溶胶，将二者进行混合后再利用常压干燥法和超临界流体干燥法分别制备了二元炭质－二氧化硅干凝胶和气凝胶粉末．并采用氮吸附、ＦＴ－ＩＲ、ＴＥＭ和ＸＲＤ等测试手段对所制得的干凝胶和气凝胶粉末的ＢＥＴ表面积、表面形貌、结构和组成进行了表征．结果表明二元干凝胶由几乎球形的、团聚的、无定形二元炭质－二氧化硅颗粒组成，其颗粒尺寸为８０～２２０ｎｍ．而二元气凝胶具有较疏松的外观结构和良好的流动性，并且由球形的、分散性较好的、无定形二元炭质－二氧化硅颗粒组成，其颗粒尺寸为１０～６０ｎｍ．

用连续的钛宝石激光泵浦１ｍｍ厚的 Ｃｒ^４＋，Ｎｄ^３＋：ＹＡＧ晶体微片获得了１．０６４μｍ的自调Ｑ激光输出．输出的激光调Ｑ脉冲非常稳定，泵浦的阈值功率为３０ｍＷ，脉冲宽度为１００ｎｓ，随着泵浦功率的变化，脉冲宽度保持不变，而重复率则在变化．斜率效率随着输出耦合镜透过率的变化而变化。当输出耦合率为５％时，斜率效率高达２０％．这一研究有助于进一步发展激光二极管泵浦的全固化的自调Ｑ微片激光器．

采用焰熔法生长金红石单晶体时，有时发现在晶体中部生长有透明、半透明间杂的包裹体，且包裹体中有平行条纹．利用ＳＥＭ和ＸＲＤ对其（１１０）面分析研究发现，包裹体是由基本为（１１０）面取向的小晶体构成的多晶体，有的小晶体受到张应力作用，有的受到压应力作用；包裹体（１１０）面中的平行条纹为晶体的层错线或晶界，取向为［００１］，它形成于热应力造成的沿（１１０）面的解理．

采用溶胶－凝胶方法在Ｐｂ－Ｔｉ－Ｂ－Ｓｉ－Ｏ凝胶玻璃体系中，析出了ＰｂＴｉＯ_３微晶．ＤＴＡ和Ｘ－ｒａｙ衍射分析表明，随玻璃含量的增加，析晶温度升高．热释电测试结果说明，随着玻璃含量的增加，热释电系数增大；随烧结温度的升高，ＰｂＴｉＯ_３微晶玻璃陶瓷的热释电系数也随之增大．介电温谱的测量则显示，ＰｂＴｉＯ_３陶瓷与ＰｂＴｉＯ_３微晶玻璃陶瓷具有明显的差异．

对溶胶－凝胶涂层增强锂云母微晶玻璃进行了研究．结果表明：浸涂溶胶－凝胶涂层的锂云母微晶玻璃较未浸涂前，其抗弯强度增加８％～４８％借助扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对涂膜前后锂云母微晶玻璃的表面显微结构进行了研究，发现锂云母微晶玻璃强度增加是由于溶胶粒子进入锂云母微晶玻璃内部，填充晶相与玻璃相之间的微孔，弥合内部微裂纹．

采用溶胶－凝胶法制备了１６、２６ｎｍ锐钛矿型ＴｉＯ_２纳米晶超微粉末，测定了其纳米尺寸和晶态．在７８～３７０Ｋ温区测定了热容，拟合出热容随温度变化的多项式方程，并与锐态矿型粗晶ＴｉＯ_２热容文献值进行比较，从能量不同的角度分析了各曲线不同的原因．

以β－Ｓｉ_３Ｎ_４和ＳｉＯ_２粉末为原料，以ＭｇＡｌ_２Ｏ_４为烧结添加剂，通过无压烧结制备出致密的Ｓｉ_２Ｎ_２Ｏ陶瓷材料．所得材料由柱状Ｓｉ_２Ｎ_２Ｏ颗粒和少量β－Ｓｉ_３Ｎ_４颗粒复合组成，研究了烧结温度对材料显微结构的影响，发现材料的断裂大部分是穿晶断裂．

用共沉淀法制备了Ａｌ_２Ｏ_３－ＹＡＧ复合粉体，ＹＡＧ的结晶温度在１０００℃左右．共沉淀法 制备的Ａｌ_２Ｏ_３－ＹＡＧ复合粉体经１５５０℃热压烧结，获得致密烧结体，ＹＡＧ的加入量对烧结温度 的影响不大． Ａｌ_２Ｏ_３－５ｖｏｌ％ＹＡＧ复合材料的抗弯强度为６０４ＭＰａ，断裂韧性为５．０ＭＰａｍ^１／２； Ａｌ_２Ｏ_３－２５ｖｏｌ％ＹＡＧ复合材料的抗弯强度为６１１ＭＰａ，断裂韧性为４５ＭＰａｍ^１／２．所有这些数据 都高于单相Ａｌ_２Ｏ_３陶瓷的力学性能，说明ＹＡＧ的加入有利于Ａ１_２Ｏ_３陶瓷力学性能的提高． 通过显微结构观察发现：大的ＹＡＧ颗粒位于Ａｌ_２Ｏ_３晶界上，小的ＹＡＧ颗粒位于Ａｌ_２O_３晶粒 内．在 Ａｌ_２Ｏ_３－５ｖｏｌ％ＹＡＧ复合材料中，许多小的白色区域存在于 Ａｌ_２Ｏ_３晶粒内，这可能和较低 的Ｙ_２Ｏ_３含量有关．

对ＳＨＳ／ＰＨＩＰ技术制备出的ＴＩＣ－Ａ１_２Ｏ_３－Ｆｅ复合材料的微观组织结构进行了分析和研究．结果表明，随着Ｆｅ含量的增加，ＴＩＣ颗粒尺寸减小，Ａｌ_２Ｏ_３的分布趋于均匀．在ＴｉＣ晶粒中发现少量颗粒相；在Ｆｅ粘结相中发现具有ε－ＡｌＦｅ_３Ｃ_０．６９型结构的胞状相；ＴｉＣ晶粒中存在大量位错．

通过对ＺＴＡ陶瓷进行微波烧结试验，了解影响陶瓷微波烧结速率的主要工艺过程，探索有关微波烧结机理；采用以ＴＥ４４４为基准模式的微波谐振腔，在混合加热模式的基础上增设辅助加热体，实现了ＺＴＡ陶瓷微波烧结； ＺＴＡ材料中ＺｒＯ_２含量越高，该材料的烧结速率越快；输入功率的提高有助于提高烧结速率；辅助加热体的老化现象降低微波烧结速率；微波烧结过程中应避免出现热剧变现象．

制备了一种非贵金属阳极－Ｔｉ／ＳｎＯ_２＋Ｓｂ_２Ｏ_３＋ＭｎＯ_２／ＰｂＯ_２，并用ＸＲＤ、ＳＥＭ进行了表征，计算出了电极的分形维数，测定了该电极在硫酸中的使用寿命和动力学参数，把该电极用于处理含酚废水和Ｐｂ电极进行对比．结果表明，节电３３％，转化率达９５％，是一种优良的电化学催化剂．

用无机盐ＺｒＯＣｌ_２·８Ｈ_２Ｏ和Ｙ（ＮＯ_３）_３·６Ｈ_２Ｏ为原料，以溶胶－凝胶技术路线，在多孔氧化铝支撑体上成功地制备了记稳定的氧化锆（ＹＳＺ）陶瓷膜．扫描电子显微镜（ＳＥＭ）分析表明，用沉淀、胶溶、成膜的溶胶－凝胶技术，不能制备表面无龟裂的ＹＳＺ膜．沉淀用共沸蒸馏法干燥，得到高分散性的ＹＳＺ粉体，再用超声法制备ＹＳＺ氧化物胶体，通过浸渍成膜，ＳＥＭ分析证明，ＹＳＺ膜表面无明显缺陷．室温氮气渗透实验进一步证明，膜结构完整．用等温氮吸附实验测定了无支撑体膜的孔径大小和分布，平均孔径约为６ｎｍ．用激光散射技术测定ＹＳＺ胶体粒子平均半径为１１６ｎｍ，透射电子显微镜观察表明，胶体粒子由大小约为２０ｎｍ的晶粒组成．