1、提高氧化铝透明陶瓷透明度.doc

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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 團主晶相 为a -。直线透光率90%- 95%以上。介电常数大于 。介电损耗角正切值小于 X 10-4（1GC>,抗弯强度大于350〜380MPa击 〜（〜> X10-6/C。高温下具有良好耐 碱金属蒸气腐蚀性。
%以上的AI2O3,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。

透明陶瓷特性： 耐高温 耐腐蚀
高绝缘 高强度
透明
一般陶瓷一 气孔、杂质、晶界、结构
对光反射损失+吸收损失
光学不透明

表面反射光
入射光T陶瓷材料T透射光
I
内部吸收光+散射光
晶体本身+杂质 外表+内散射中心
I
杂质+微气孔+晶粒直径
I
散射量最大*-入射光波长=晶粒直径
3. 陶瓷透光的基本条件
1> 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
4. 工艺原理
<1）控制以体积扩散为烧结机制的晶粒长大过程
— 晶粒过快生长一晶界裂缝，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Mg0（-%> '透明AbQ陶瓷
1>MgAl 2Q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
限制晶粒过快生长一微晶结构透明 AbQ陶瓷
<2）控制气孔平均尺寸
烧结透明AbQ陶瓷：晶粒~25・m大小均匀
- 4m
%
热压烧结AI2O陶瓷：晶粒1-2 ^m大小不均
气孔半径~ 4m
对可见光散射效应强
在可见光区透光率：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，透光率高
5. 工艺方法
1） 配料
主料：高纯Al2Q（>%> —硫酸铝铵热解法
Al 2（NH4>2（SO4>4・24HO
~200°C > Al 2 （SO4>3 ・（NH>2SO・HO + 23 H 2O
500~600 C> Al 2 （SO4>3 + 2NH +SO + 2 H 2O
800~900 C> -Al 2O + 3 SO 3
~1300 C /~ >: -Al 2Q
（少量-Al 2O3提高活性，促进烧结>
改性料：MgO 以Mg（N（3>2加入，共同热分解
—分布均匀，活性较大的MgO
2） 成型和烧结：
a> 常温注