本項目以未來超高溫隔熱陶瓷為研究對象，擬探明聲子與光子對超高溫陶瓷隔熱性能的影響規律，進而對超高溫隔熱陶瓷的成分、結構和性能進行設計,采用第二相摻雜等途徑對超高溫陶瓷的成分、結構和隔熱性能進行調控；擬采用化學共沉淀和濕混等實驗手段合成各相分布均勻和粒度可控的超高溫隔熱陶瓷粉體；擬通過對超高溫隔熱陶瓷的成分、結構和隔熱性能三者內在關系的深入探索，建立超高溫隔熱陶瓷的隔熱性能調控機制，揭示隔熱機理，為最終制備出高隔熱性能的超高溫陶瓷以及有效調控陶瓷的隔熱性能提供理論指導。本項目研究在超高溫隔熱陶瓷熱傳導理論的基礎研究方面具有重要的科學意義，將進一步豐富和發展我國的超高溫隔熱陶瓷材料體系，為我國自主研發高性能重型燃氣輪機和新型航空發動機等高溫熱機做好技術儲備。同時該研究對充分利用好我國豐富的稀土資源，加速我國稀土的產業開發也具有重要的意義。

鉍層狀結構壓電陶瓷具有高的居里溫度，可用作高溫壓電傳感器的核心元件，在航天航空、核能和冶金等軍事和民用領域有廣泛的應用。但居里溫度超過900 oC的壓電陶瓷材料種類稀少，壓電性能很弱。本項目擬以我們近期成功制備的高性能超高溫CaBi2Nb2O9壓電陶瓷材料（d33=16 pC/N）為切入點，展開對超高溫CaBi2Nb2O9陶瓷的性能調控和晶粒定向研究，擬分別采用熱壓和模板晶粒生長法制備織構化CaBi2Nb2O9陶瓷。在模板晶粒生長法制備中，以針狀Ca2Nb2O7為模板晶粒，制備取向度高、壓電鐵電性能好的織構化CaBi2Nb2O9陶瓷材料，探究晶粒的生長機制，最終獲得居里溫度在900 oC左右，壓電常數d33不低于30 pC/N 的高性能超高溫CaBi2Nb2O9壓電陶瓷材料。同時我們將探索高性能超高溫壓電材料的制備新途徑，尋求研制高性能超高溫壓電陶瓷的理論指導。

為了探究木質纖維表面修飾對高填充木塑復合材料（wood plastic compisites，簡寫WPC）結構-性能的調控機理研究，本項目首先通過不同部位竹材制備出了聚丙烯（polypropylene，簡寫PP）基WPC，并對WPC的性能及其影響因素進行了系統分析，揭示了化學成分、微觀結構對纖維形態及WPC性能的影響規律，為高性能竹塑復合材料的制備提供了理論基礎；探究了一種新的木質纖維改性方法，在球磨中通過機械/化學法，利用制備的混酸酐與纖維素顆粒反應制備表面改性的混合酸酐纖維素酯，并將表面改性的纖維素顆粒與PP基體復合制備WPC，對其加工性能、結晶行為、力學性能和吸水行為等進行分析，揭示了混酸改性纖維素酯對PP的增強機理；通過彈性體烯烴嵌段共聚物（Olefin block copolymer，簡寫OBC）共混和馬來酸酐（maleic anhydride，簡寫MAH）接枝改性的方法制備了高韌性和高力學強度的PP基WPC，并對其尺寸穩定性、動態力學和斷裂形貌進行分析，揭示了OBC和MAH對PP的增韌機理；通過烷基烯酮二聚體（Alkyl ketene dimer，簡寫AKD）乳液噴淋和溶液浸泡處理木質纖維并制備了PP基WPC，對WPC的機械性能和加工性能進行了分析，探究了AKD的改性機理及處理工藝對WPC性能的影響規律；制備了一系列纖維含量高達70~85%的高填充PP基WPC，探究了纖維含量和AKD改性對WPC力學性能和加工性能的影響規律，為高填充WPC的制備提供了理論基礎；通過氧氣和六甲基二硅胺烷等離子氣體處理木粉并制備了PP基WPC，對WPC的機械性能和加工性能進行了分析，揭示了木質纖維表面能對WPC性能的影響規律。在綜合分析、系統總結上述研究結果的基礎上，建立了表面修飾對高填充WPC結構-性能的調控機理。