微晶玻璃兼具玻璃的可加工性与晶体的高性能，在高端显示、精密器件、生物材料和极端服役环境材料等领域具有广阔应用前景。长期以来，人们主要通过成分设计和热处理制度来调控微晶玻璃的晶相组成、晶粒尺寸及残余玻璃结构，从而优化透明性、硬度和抗裂性等关键性能。然而，与温度和成分相比，压强这一热力学变量在玻璃陶瓷结构调控中的作用仍远未被充分认识。尤其是在 Li2O–Al2O3–SiO2（LAS）微晶玻璃体系中，压强究竟如何影响晶化路径、中程有序结构及力学响应，长期缺乏清晰的原子尺度证据。

　　研究发现，在相同温度条件下，压强不仅影响体系的晶化程度，还会显著改变晶相演化路径及其转变行为。随着压强升高，LAS 微晶玻璃中的晶相组合和纳米结构发生明显调整，表现出与常压条件下不同的晶化特征。进一步研究表明，高压作用并非简单致密化，而是在保持短程结构基本稳定的同时，显著重组中程有序结构，从而改变材料的相选择与组织演化。

　　图1 高压条件下 LAS 微晶玻璃的相演化行为。(a) 常压（1 atm）下不同晶化温度样品的 XRD 图谱（插图为主峰局部放大）； (b) 1 GPa 下不同晶化温度样品的 XRD 图谱； (c) 740 ℃下不同压强条件样品的 XRD 图谱； (d) 常压下 Li₂Si₂O₅ 与 LiAlSi₄O₁₀ 相对含量随晶化温度的变化； (e) 常压下晶化体积分数随晶化温度的变化； (f) 740 ℃下各晶相含量随压强的变化。

　　在性能方面，热高压处理显著提升了材料的硬度和杨氏模量，其中杨氏模量最高达到约 121 GPa。与此同时，材料的裂纹萌生阻力呈现非单调变化规律，表明压强对性能的调控并非单一强化，而是与相组成演变、残余玻璃结构和应力状态密切相关。该研究建立了 LAS 微晶玻璃在高压条件下“压强—结构—性能”之间的关联关系，为高性能透明微晶玻璃设计提供了新的理论依据。该项研究表明，压强不仅是传统意义上的致密化手段，还可以作为独立的结构调控维度，主动参与微晶玻璃的晶化路径设计与性能优化。这一工作为高透明、高刚度、高硬度、耐摔微晶玻璃材料的开发提供了新思路，也为极端环境下玻璃陶瓷材料的设计与应用拓展了新路径。

　　图3 高压处理对 LAS 微晶玻璃力学性能的影响。(a) 常压（1 atm）和 1 GPa 条件下，样品维氏硬度（HV）随晶化温度的变化； (b) 常压（1 atm）和 1 GPa 条件下，样品杨氏模量随晶化温度的变化； (c) 样品裂纹萌生阻力（CR）；CR 的定义及测定方法见补充材料图 S11； (d) 740 ℃恒温条件下，样品杨氏模量随压强的变化； (e) 740 ℃恒温条件下，样品维氏硬度（HV）随压强的变化； (f) 740 ℃恒温条件下，样品密度随压强的变化。

　　论文第一作者为博士生刘爽，通讯作者为丁林锋副研究员、John C. Mauro教授和王连军教授。

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