提高氧化铝透明陶瓷的透明度.doc

提高氧化铝透明陶瓷的透明度氧化铝透明陶瓷:又称半透明氧化铝陶瓷或透明多晶氧化铝陶瓷主晶相为α-A12O3。。直线透光率90%~95%以上。。×10-4(1GC),抗弯强度大于350~380MPa。~。热膨胀系数(~)×10-6/℃。高温下具有良好耐碱金属蒸气腐蚀性。%以上的Al2O3,添加少量纯氧化镁、三氧化二镧、或三氧化二钇等添加剂,采用连续等静压成型,气氛烧结或热压烧结,严格控制晶粒大小,可获得高致密透明陶瓷。用于制造高压钠灯的发光管(工作寿命可超过2万h)。也可用作微波集成电路基片、轴承材料、耐磨表面材料和红外光学元件材料等。:耐高温耐腐蚀高绝缘高强度透明一般陶瓷—气孔、杂质、晶界、结构¯对光反射损失+吸收损失¯­入射光®陶瓷材料®透射光¯内部吸收光+散射光­­晶体本身+杂质外表+内散射中心¯杂质+微气孔+晶粒直径¯散射量最大¬入射光波长=)致密度>%2)晶界无空隙或空隙大小<<入射光波长3)晶界无杂质及玻璃相,或其与微晶体的光学性质相似4)晶粒较小且均匀,其中无空隙5)晶体对入射光的选择吸收很小6)晶体无光学异向性(立方晶系)7)表面光洁 (1)控制以体积扩散为烧结机制的晶粒长大过程晶粒过快生长—晶界裂缝,封闭气孔晶粒生长速度>气孔移动速度—包裹于晶体内的气孔更不易排出加入适量MgO(-%)®透明Al2O3陶瓷¯1)MgAl2O4晶界析出,阻止晶界过快迁移2)MgO较易挥发,防止形成封闭气孔¯限制晶粒过快生长—微晶结构透明Al2O3陶瓷(2)控制气孔平均尺寸烧结透明Al2O3陶瓷:晶粒~25mm,-%热压烧结Al2O3陶瓷:晶粒1-2mm,大小不均气孔半径~:烧结瓷>热压瓷(3)其他因素:原料纯度、细度,成型方法,烧结气氛等氢气或真空中烧结,)配料主料:高纯Al2O3(>%)—硫酸铝铵热解法Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O~200℃®Al2(SO4)3·(NH4)2SO4·H2O+23H2O­500~600℃®Al2(SO4)3+2NH3­+SO3­+2H2O­800~900℃®g-Al2O3+3SO3­~1300℃/~®a-Al2O3(少量g-Al2O3提高活性,促进烧结)改性料:MgO以Mg(NO3)2加入,共同热分解—分布均匀,活性较大的MgO2)成型和烧结:a)常温注浆或等静压成型,高温烧结浆料pH=,流动性较好坯体理论密度>理论密度的85%氢气或真空下烧结,T=1700-1900℃b)二次烧结法将含有MgO(%)的Al2O3粉成型1000-1700℃氧化气氛,t=,T=1700-1950℃c)热等静压烧结透明陶瓷的制备工艺透明陶瓷的制备过程包括制粉、成型、烧结及机械加工的过程。粉料制备透明陶瓷的原料粉有四个要求〔5〕:(1)具有较高的纯度和分散性;(2)具有较高的烧结活性;(3)颗粒比较均匀并呈球形;(4