透明陶瓷.ppt

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1、 透明陶瓷王丽霞1004020203王玺斌1004020204朱立刚1004020211吴国娣1004020212 一、简介一、简介二、二、制备及影响因素制备及影响因素三、透明陶瓷的应用三、透明陶瓷的应用什么是透明陶瓷在特殊应用场合我们需要陶瓷在一定的电磁频率范围内透明。如果在紫外一可见光范围内，也就是200800纳米光波长范围内能透过光波，那么就是我们人眼可以看见的透明陶瓷；如果仅有红外频谱某个区域的电磁波能够穿透陶瓷，虽然人眼看起来陶瓷是白色的，但也可以说该陶瓷对于特定电磁波“透明”。所以透明的含义并不是按照人眼所见作为标准，而是需要科学计量手段来进行表征。用于透明陶瓷的材料1955年,美

2、国纽约州北部通用电器公司研究所的Burke和R.L Coble开始研究透明陶瓷,于1959年烧成了透光的氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷。透明陶瓷的发明,是陶瓷领域的一个重大突破,它极大的推动了陶瓷烧结理论的发展,打破了“陶瓷不透明”的传统观念。以此为开端,科研人员先后研制了MgO、Y2O3、ZrO2、ThO2、BeO、CaO等氧化物的透明陶瓷,此后又出现了MgAl2O4和和YAG等复合氧化物的透明陶瓷及ZnS、CdTe、AlN非氧化物的透明陶瓷透明陶瓷分类透明结构陶瓷高压钠光灯管高温透视窗氧化铝,氧化钇,氧化锆,氧化镁尖晶石透明陶瓷等结构材料透明功能陶瓷电光透明陶瓷 (PLZT：锆钛酸铅镧)激光透明陶瓷

3、 (N d:YA G：掺钕钇铝石榴石)闪烁透明陶瓷 (G G G：掺钕钇镓石榴石）透明陶瓷优点高透光性透明陶瓷还具有高强度高硬度耐腐蚀、化学稳定性好耐高温即使在1000度的高温下也不会软化、变形、析晶电绝缘性高 1、气孔率2、晶界结构3、原料与添加剂4、烧成气氛5、表面加工 光洁度陶瓷透明性的影响因素陶瓷透明性的影响因素气孔率气孔与多晶本身的折射率相差很大造成入射光的强烈散射气孔的折射率非常低（约1.0），这些气孔在光线传播的过程中，会使光线发生多次反射，从而大大降低材料的透明度普通陶瓷即使具有高的密度,往往也不是透明的,这是因为其中有很多闭口气孔,陶瓷体中闭口气孔率从0.25%变为0.85%

4、时,透过率降低33%。透明陶瓷影响因素晶界结构透明和不透明陶瓷的晶界结构是不同的。透明材料晶界清晰,而非透明材料模糊不清。晶界破坏陶瓷体光学均匀性，引起光的散射并且当单位体积晶界数量较多，晶体配置杂乱无序，入射光透过晶界时必然引起光的连续反射、折射，透光率就随之降低。因此晶界应微薄、无气孔及夹杂物、位错等缺陷影响透明陶瓷透明性的因素原料与添加剂原料的粒度小,处于高度分散,烧结时微细颗粒可缩短气孔扩散的路程,颗粒越细,气孔扩散到晶界的路程就越短,容易排除气孔和改善原料的烧结性能,使透明陶瓷结构均匀,透过率高。原料的活性不仅与原料的分散状态且与原料的相变或预烧温度有关，预烧温度过高则活性降低，过低

5、则相变转化不完全，制品在烧结过程中会产生变形等不良影响。原料中杂质容易生成异相,形成光的散射中心,减弱透射光的在入射方向的强度,降低陶瓷的透过率,甚至透。为了获得透明陶瓷,有时需加入添加剂,抑制晶粒生长,依靠晶粒边界的缓慢移动把微气孔赶跑，添加剂的用量一般很少,且能均匀分布于材料中，另外,添加剂还应能完全溶于主晶相,不生成第二相,不破坏系统的单相性后处理后处理粉体制备粉体制备成型成型烧结烧结固相法共沉淀法均相沉淀法溶胶-凝胶法水热/溶剂热法微乳液法喷雾热解法化学气相沉积法干压干压是将粉料加少量结合剂,经过造粒然后将造粒后的粉料置于钢模中,在压力机上加压形成一定形状的坯体。干压成型的实质是在外力

6、作用下,借助内摩擦力牢固的把各颗粒联系起来,保持一定的形状。等静压等静压利用液体介质不可压缩性和均匀传递压力性的一种成型方法,它将配好的坯料装入塑料或橡胶做成的弹性模具内,置于高压容器中,密封后,打入高压液体介质,压力传递至弹性模具对坯体加压。热压烧结热等静压烧结微波烧结真空、氢气以及其他气氛烧结表面打磨抛光粉体制备粉体制备高纯高纯 超细超细良好分散性良好分散性较高的烧结活性较高的烧结活性颗粒均匀颗粒均匀 不凝聚不凝聚成型成型适当的压力适当的压力提高烧结密度提高烧结密度烧结烧结较高的烧结温度较高的烧结温度适当升温速率、保温时间适当升温速率、保温时间冷却制度冷却制度烧结气氛真空、氢气其他气氛烧结气氛真空、氢气其他气氛后处理后处理表面打磨及抛光表面打磨及抛光光洁度一般为光洁度一般为1113级级透明陶瓷的应用实例高压钠灯金卤灯高纯氧化铝响尾蛇导弹头部整流罩透红外陶瓷头部有红外探测器头部有红外探测器外部的整流罩要有外部的整流罩要有足够强度足够强度能透过红外线能透过红外线确保导弹能跟踪敌确保导弹能跟踪敌机辐射的红外线机辐射的红外线透明陶瓷的应用实例Thank you Thank you！