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X射线衍射技术是材料科学研究中重要的一种手段,广泛地应用于材料的结构表征。由于原位的测量过程可以提供更多更全面的信息,原位X射线衍射可以更准确地获得材料结构对外加环境的响应过程,为材料的应用奠定更加可靠的研究基础,因此广泛应用于材料结构表征中。论文研究了具有4层RP结构(n=4)锰氧化物和SiC两种功能陶瓷材料的高温结构演变与相关的相变过程,取得了一些创新性结果:1、从锰氧化物Sr7MnO15高温下原位结构变化解释了相应的热敏特性。结果表明,Sr7Mn4O15陶瓷结构单元(晶胞)晶格参数随温度升高线性增大;在Sr7Mn4O15单胞内部,共面的八面体单元发生横向膨胀,而共点的八面体单元则是在轴线上发生拉伸,而Sr原子的位置也随着温度的升高产生一个有序性的调整。高温下输运测量表明该陶瓷材料电阻值(lnR)与温度(1000/T)出现一个非常完美的线性变化过程,并拟合得到一个非常大的热敏因子B=13050K;第一性原理计算结果显示Sr7Mn4O15陶瓷其带隙结构随温度的升高从1.141eV降低到0.349eV;内耗相关的实验充分证明Sr7Mn4O15陶瓷材料结构具有高度稳定性。2、获得Al2O3-Y2O3助剂作用下SiC陶瓷高温液相烧结机制。研究表明:Al2O3-Y2O3在制备SiC过程中起助剂的作用。论文通过原位XRD研究,系统的讨论了整个陶瓷烧结过程中的相变过程。在1400℃以下原料并不发生反应,Al2O3-Y2O3体系主要生成Y4Al2O9(YAM)和YAlO3(YAP)作为烧结助剂,该过程发生在1500℃以上,但并未反应生成Y3Al5O105(YAG)。当烧结助剂含量足够多的时候,SiC液相烧结过程也将更加明显,SiC颗粒之间将出现明显的熔合重结晶过程,并伴随着Si02高温相的结晶析出。SEM的形貌研究则给出了实验组中最优的助剂含量体系,即10wt%(3#试样)。基于相关物相和形貌的研究,我们讨论了 Al2O3-Y2O3助剂作用下SiC陶瓷高温液相烧结的机理。主要包括两个阶段:阶段一,在1500℃以上,助剂体系发生化合反应,并且进入液相促进SiC颗粒的重排列;阶段二,SiC烧结的核心阶段发生在1600℃以上,在这个阶段,SiC颗粒之间发生熔合重结晶过程,并伴随这SiC特征峰择优趋向的发生和SiO2结晶析出。