自1949年由C．H．Moore博士利用焰熔法首次人工合成了金红石单晶体以后，其多样的物理性质和独特的光化学性能逐渐被人们所认识，在宝石装饰、光通信以及光能转换等领域已经有了广泛的应用。目前国外发达国家都主要采用焰熔法制备金红石单晶，但是，我国尚没有用焰熔法制备出完整金红石单晶的成功经验，这大大限制了金红石晶体在我国的研究和应用。为填补国内的空白和打破国外发达国家的技术垄断，本论文工作在我们研究组原有金红石单晶体制备工艺及其辐照效应的研究基础上，对焰熔法制备完整金红石单晶进行了深入的研究，并成功制备了大直径完整透明的金红石单晶。并且在此基础上对高注量中子辐照后，金红石晶体的电学特性进行了深入研究。主要工作和结果包括： ①在粉体制备方面，本论文工作结合晶体生长的实践，通过改进粉体制备工艺，采用高温焙烧法制备了颗粒尺寸约为30nm的细小均匀的TiO₂超细粉体。所制备的粉体性能，在分散性、流动性、抗吸潮性及颗粒度的均匀性方面都有了较大的提高。对粉体的制备工艺本论文也做了详尽的描述和研究，对粉体前驱体ATS的晶相、合成和焙烧过程进行了XRD、SEM、TG等全面的分析，对粉体的晶相结构、形貌以及性能的表征都做了研究。 ②在晶体生长方面，本论文工作在国内首次成功地制备了完整、透明无开裂的大直径金红石单晶。分析研究了金红石晶体生长条件的实现方法，即将通用的SJZ型两管烧结机改造，使其具有能提供富氧气氛的三管结构，将通用的滴水扩氧装置改造为滴水扩氢装置，实现晶体的扩肩。通过对晶体生长中的籽晶方向、气氛等的作用的大量深入的研究，得出了金红石晶体焰熔法生长现阶段的最佳工艺条件，即籽晶（001）在氢氧比为1：1的附近，通过加氢进行扩肩，然后在1450℃加氧退火24hr后就能够获得完整透明的金红石单晶。对晶体生长过四川大学硕士学位毕业论文程本论文也做了具体而详尽的表述，对不同方向、不同气氛下生长晶体的异同也进行了相应的探讨。③本论文工作还对高注t中子辐照后金红石晶体的电学特性进行了研究，得到了它在空气和真空中的电阻与温度的关系，分析了各个温区的导电机制。 本论文工作除部分成果以论文形式发表以外，大部分成果尚未见文献报导。本论文的主要成果，即焰熔法制备金红石晶体的成功，填补了国内的空白，并将有力的推动金红石晶体在各种应用领域的研究。