本研究在钛合金表面施加与人体组织相容性极好的商业医用P-陶瓷（含Al₂O₃，SiO₂，K₂O,Na₂O等）涂层，在提高与人体组织相容性方面，收到了显著的效果．而在此之前，在钛合金表面上施加Si₃N₄涂层，由干有效地增强了钛合金与陶瓷涂层之间的结合强度；使效果更佳．这一复合涂层体系的成功，解决了目前遇到的问题，开创了不少新的应用领域．本研究不但给出复合涂层化学组成、工艺和性能，并且对其显微结构进行了深入地研究．

钨酸盐类晶体是重要的闪烁晶体．本文从钨酸盐类晶体中负离子配位多面体的结晶方位和相互联结的稳定性出发，探讨了钨酸盐类晶体中[WO₄]^2-等负离子配位多面体的结晶方位与晶体结晶形貌之间的关系；认为[WO₄]^2-四面体与金属阳离子（Ca^2＋，Pb^2＋，Zn^2＋）结合时，由于晶体结构和生长条件（如籽晶取向等）的不同，在晶体各族晶面上的叠合速率和结构取向不同，晶体的结晶形貌迥然有别；四面体的面和梭的法线（L₂）所对向的晶面，生长速率慢，顽强显露，均属晶体的板面；四面体的顶角所指向的晶面，生长速率快，显露面积小，经常消失．由此可以合理解释钨酸铅等闪烁晶体的生长特征．最后对ABO₄型晶体的结构及习性特征进行了总结归纳．

以金属醇盐和无机盐为原料，用溶胶-凝胶法合成了纳米级（Pb，Ca，La）TiO₃用不同的退火温度和时间对样品进行处理后得到相应粒径的纳米晶粉．再用差热分析、X－ray衍射分析；对合成过程进行了研究。用TEM考察样品的粒度和形貌，用FT－IR对（Pb，Ca，La）TiO₃纳米晶红外透射谱进行了测试分析．

在相对温和的水热体系里合成出纳米品Sr－Cr水合石榴石，采用XRD、IR和XPS光谱图对产物进行了表征．结果表明，高溶解性的初始物和高浓度的矿化剂大大降低其晶化温度，并提高其结晶度．随温度升高，出现Sr十二面体最近邻的OH-断裂与分解过程，在空气或氧气中，还出现了Cr（Ⅲ）到Cr（Ⅳ）氧化过程．骨架离子Cr（Ⅲ）的价态变化直接决定着水合石榴石的分解过程及其产物的结构类型,低温磁化率测量表明Sr₃Cr₂（OH）₁₂是顺磁性的；在该结构中出现了轨道角动量的完全猝灭．该结构中存在较高对称性的Cr－OH八面体．

在AIN粉末表面涂覆油酸和8-羟基喹啉，有效地提高了AIN的耐水性．该粉末在40℃温水中至少稳定70h;但随水温升高稳定性变差，在60～80℃的水中发生水解反应．反应动力学呈扩散控制和固相表面化学反应控制两个阶段，均为一级反应，活化能分别为125kJ／mol和114kJ／moL产生上述现象的原因归于有机膜吸附在AIN表面，增加了水分子向AIN表面扩散的阻力，从而提高了AIN的耐水性．但这种吸附是物理吸附，水温升高时，在高动能水分子作用下解吸，导致AIN迅速与水反应．上述观点由TG－DTA、XRD和IR分析所证实．

本文采用均相沉淀法和无水乙醇溶剂法制备出了纳米级β-Ni（OH）₂运用XRD、TG、DTA、TEM及ICP测试对制备的样品作了分析研究．制备过程中表面活性剂、转型条件及后处理温度的选择对样品性质影响很大，对纳米β-Ni（OH）₂进行了充放电实验研究．

本文采用不同相组成和不同显微结构的。α-β-Sialon复相陶瓷作为对比试样，以压痕裂纹模拟陶瓷材料本身固有的微小裂纹，通过四点弯曲试样，在相同力学参数条件下，结合扫描电子显微镜对疲劳断口的观察，研究了α-β-Sialon复相陶瓷的室温疲劳短裂纹扩展现象和微观机理．研究发现，长柱状β-Sialon晶粒含量多、长径比大的材料具有较高抵抗疲劳失效的能力·此外，疲劳断口表明，α-β-Sialon复相陶瓷疲劳短裂纹扩展的机制主要有：应力腐蚀、摩擦造成的晶粒桥接弱化和接触损伤．

根据前文的研究结果^[1]，本文给出了陶瓷的弯曲强度实验结果预测切口强度概率分布的程序．结果表明，陶瓷切口强度服从正态分布、对数正态分布和Weibull分布，并且对这三种分布均可进行预测．陶瓷切口强度上述三种概率分布的预测结果与实验数据符合得很好．可以预测陶瓷切口强度的概率分布对陶瓷构件的设计和可靠性评估具有实际意义．

SiC_w／ZrO₂（6mol％Y₂O₃）陶瓷的实验研究表明，晶须桥联和裂纹偏转是其主要增韧机制在两种机制协同增韧的基础上，建立了晶须增韧的数值模型，对材料的三点弯曲断裂过程的计算结果表明：载荷／位移曲线呈锯齿状，是由于晶须桥联作用使得裂纹扩展与停止这一过程反复出现而引起的；随晶须含量增加，复合材料韧性提高，晶须桥联和裂纹偏转两种增韧贡献都增加，但是占主导地位的增韧机制由裂纹偏转机制逐步过渡到裂纹桥联机制．计算结果与材料的测试结果很吻合．

本文研究了粉体粒径、添加剂种类、含量对膜孔性能的影响，用自制的装置测定膜的平均孔径、孔径分布、孔隙率、气通量和水通量．用固态烧结技术制得了平均孔径为0．45μm、孔分布狭窄、孔隙率为50％的陶瓷膜管．

采用SEM对金刚石薄膜涂层硬质合金刀具的金刚石薄膜表面、背面及金刚石薄膜剥落后的硬质合金刀片表面的典型形貌进行了观察，并采用TEM对金刚石薄膜／硬质合金刀片横截面的微观组织进行了研究，还采用FT—Raman光谱法对金刚石薄膜表面及金刚石薄膜剥落后的硬质合金刀片表面的微观结构进行了表征．结果表明：经适当的化学侵蚀脱钻和等离子体刻蚀脱碳预处理后，金刚石薄膜涂层硬质合金刀具的界面通常存在薄的（数十nm）石墨碳层；局部区域见到金刚石粒子直接生长在WC颗粒上,金刚石膜／基横截面的典型组织层次为：金刚石薄膜／薄的石墨碳层／细小的WC层／残留的脱碳层（η相＋W相）／原始的硬质合金基体．

利用DTA／TGA、XRD、SEM等分析手段，研究了不同起始原料制备的BMT合成过程及其烧结行为，发现以Ta₂O₅·xH₂O为起始原料，可减少合成过程中产生的中间相，在较低的温度下合成单相BMT，改善了其烧结性．

制备了以PVDF为母体的TGS、BaTiO₃、LiNbO₃及PZT的O—3型复合材料．研究了这些材料的长时间极化弛豫，发现存在三种带有不同弛豫时间的驰豫机构，这些机构分别由晶粒、母体及晶粒边界产生，晶粒边界产生的极化较稳定．

首次采用含镍硅酸乙酯（NiTEOS）进行溶胶-凝胶反应来制备高镍含量的Ni／SiO₂复合气凝胶，且Ni含量可在＜60wt％的范围内任意调节．并系统研究了水浓度、催化剂浓度、溶剂用量及合镍硅酸乙酯的组成对溶胶-凝胶过程的影响．所制备的Ni／SiO₂复合气凝胶的比表面积高达420～650m²／g.

K₂O－MgO－SiO₂－CaF₂微晶玻璃的初晶相是KMg_2．5Si₄O₁₀F₂晶体，新出现的晶相依次是：KMg_2．5Si₄O₁₀F₂、Cao·MgO·2SiO₂、K₂CaMg₅Si₈O₂₂F₂，最终析出晶相总的化学组成和母相玻璃的成份接近，由透辉石CaO·MgO·2SiO₂和碱镁闪石K₂CaMg₅Si₈O₂₂F₂组成．

利用XRD技术研究了以TiCl₄为原料、用前驱体方法制备的金红石型TiO₂的粒子成长及其动力学．结果表明：随着热处理温度的不断升高，TiO₂纳米粒子的粒径也逐渐增大，在773K以下，粒子生长缓慢，在773K以上，粒子生长迅速．温度一定，TiO₂粒子随热处理时间增加而长大，且在前2h内增长较快，2h后粒径趋于稳定，粒子的成长主要受温度控制，热处理时间对粒子成长影响较小；粒子成长的表观活化能以773K为界分为两部分，温度高于773K时，粒子生长表观活化能为54．62±373kJ／mol；温度低于773K时，粒子生长表观活化能为6．43±3.39kJ／mol．

对纳米Y－TZP的浆料进行了凝胶注模成型．有机单体丙烯酸胺和交联剂N，N-亚甲基双丙烯酸胺的加入，不但起到使浆料凝胶的作用，还可以大大降低浆料粘度，改善浆料的流变性．有机单体、交联剂、引发剂均有其合适的用量范围．与干压法、等静压法相比，用凝胶注模法成型的素坯密度高、显微结构均匀、烧结体的断裂韧性也较等静压法高．

以TiO（OH）₂溶胶和炭黑为主原料，采用溶胶-凝胶工艺。经N₂气氛下碳热还原合成了Ti（C，N）超细粉末．分析了合成过程的热力学，探讨了原料配比、合成温度、保温时间和氮气流量等工艺参数对Ti（C,N）组成和性能的影响．通过控制工艺条件，可以得到x值为0．2～0．7，粒径＜100nm的Ti（C_1-x，N_x）超细粉末.

以FeCl₃·6H₂O为源物质，用溶胶－凝胶法制备了Sb掺杂的α-Fe₂O₃纳米晶粉末，并用X射线衍射、穆斯堡尔谱仪、差热分析和透射电镜对系统的相转变和显微结构进行了研究．干凝胶为Fe（OH）₃非晶相，经一定温度热处理晶化为α-Fe₂O₃相．体系中掺杂适量的Sb后，Sb分布在非晶颗粒的表面，不影响非晶相的结构，但显著提高了晶化温度，阻缓了α-Fe₂O₃晶粒的生长，有利于获得纳米晶；对其机理进行了讨论．

对用纳米粉体制备的ZnO压敏生坯进行了微波烧结，通过XRD、SEM分析和电性能测试，与普通烧结比较，微波烧结可使ZnO压敏材料快速成瓷，显著缩短烧结时间；在相同晶粒尺寸下，微波烧结温度更低，瓷体更致密；并能获得较好电性能．微波烧结为ZnO压敏陶瓷材料制备提供了一条新的、高效节能的途径．

本文通过组成设计，以Si、Al、Y₂O₃为原料，Si₃N₄为稀释剂，利用自蔓延高温合成法（SHS）制备了Y－α／β－Sialon粉末；并利用XRD、化学分析法分别研究了α－Sialon简称α′）、β－Sialon简称β′）相组成和游离硅含量；且详细讨论了氮气压力、稀释剂含量对生成物Y－α／β－Sialon中的α′、β′相及残余硅含量的影响．

通过组成设计，以Si₃N₄、AIN、Al₂O₃和Y₂O₃粉末为原料，采用气氛加压烧结工艺，在1800～1980℃，1．0～3、0MPaN₂压力下烧结，制备了α／β-Sialon陶瓷材料，通过XRD，SEM和HREM等分析可见，其材料的显微结构是由棒状的β-Sialon和近似等轴的α-Sialona组成，在晶界存在微量的结晶相和玻璃相．并进一步研究了α／β-Sialon陶瓷材料的疲劳寿命，实验证明，该材料的疲劳极限约为其静态强度的75％．

本文用玻璃焊料研究了氮化硅陶瓷的液相连接，探讨了组份（0～10wt％α－Si₃N₄）、温度（1450～1650℃）和保温时间（10～120min）对结合强度的影响规律．结果表明，α－Si₃N₄的加入提高了液态焊料的粘度，降低了焊料的流动性，导致结合强度下降．采用组份为不含α－Si₃N₄的纯氧化物玻璃焊料在1600℃、保温30min可以得到较为理想的结合强度．