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    陶瓷是怎样“炼成”透明陶瓷的?

       日期:2019年2月5日        整理:佛山陶瓷网

    【 www.mqjd.tw 】单晶氧化铝图片:Rubicon Technology,Inc(图2)

    引言:大家平时所见的陶瓷材料通常是不透明的,想要让一块不透明的陶瓷“变”透明需要具备哪些条件呢?下文小编将就相关内容为大家做一个小小的科普。

    透明陶瓷是指采用陶瓷工艺制备的具有一定透光性的多晶材料,又称为光学陶瓷。与玻璃或树脂类光学材料相比,透明陶瓷具有更强、更硬、更?#36879;?#34432;、更?#36879;?#28201;等特性,可应用于极端恶劣的工况。而生产高性能的单晶体光学部件则需要大量的时间和精力,因为它必须?#21448;?#38189;中切割出来,这涉及到相当数量的材料损失在加工过程?#23567;?#37319;用陶瓷的成型方法,可以近净成型的制造出高性能的透明陶瓷零部件,可满足小批量样品制备和多品种制备或及大批?#21487;?#20135;需求。

    一、陶瓷材料为何不透明?

    陶瓷是一种多晶的无机材料,一般是由晶粒、晶界、气孔等组成。一般而言多晶陶瓷的不透明性是由非等轴(立方)晶系晶粒在排列取向上的随机性导致晶粒间折射系数不连续,以及晶界效应及气孔等因素引起的散射等原因所致。

    在制备陶瓷时,通过采用高纯、超细原料,掺入尽可能少的添加剂和工艺上的?#32454;?#25511;制,将陶瓷材料中的气孔和?#21448;?#20805;分排除并适当控制陶瓷材料的晶粒尺寸,使制?#26041;?#36817;于理论密度,从而制备出透明陶瓷。此外,制备透明陶瓷的首要条件是组成陶瓷的单晶体本身是透明的,同时具有高的对称性,一般为立方晶系。某些非立方品系的陶瓷材料如六方相的氧化铝,一定条件下也可制得半透明陶瓷。

    (图)立方氮化硅透明陶瓷:高压下形成的立方氮化硅硬度略次于金刚石,是迄今为止制备出的最强最硬的透明尖晶石型陶瓷,可在1400℃高温下保持稳定

    二、影响陶瓷透明性的因素

    影响陶瓷透明性的因素很多,涉及陶瓷制备过程中的方方面面,其中主要控制的要素是:原料粉体烧结过程、陶瓷的微观结构以及后处理过程。这些因素往往是相互关联的,下面分别?#36879;?#31181;影响因素进行概述。

    1、原料粉体的影响

    ①晶体结构及缺陷:晶体结构决定陶瓷多晶体的光学性能,直接影响其透明性。立方晶系的多晶陶瓷仅在晶界上产生散射,在可见光区域其透明度接近于透明玻璃。正方晶系、三方晶系、六方晶系的晶体,为一轴各向异性晶体,有双折射现象产生及晶界界面?#29943;?#25439;失,透光率?#31995;汀?#32780;单斜品系、三斜品系、正交晶系的晶体,为二轴各向异性晶体,双折射现象及晶界界面?#29943;?#25439;失更严重,相应的多晶材料透光率更低,甚至不透光。有些各向异性晶体(α-氧化铝),主折射率的差别微小,晶界界面?#29943;?#25439;失不足以严重影响其透明度,因而仍具有较高的透明?#21462;?/p>

    ( 图 2 )

    本文分?#24120;? [ 1 ]   [ 2 ]  [ 3 ] 

    【链接】 立方 ,透光 ,结构 ,高的 ,烧成 ,粉体 ,原料 ,制备 ,烧结 ,成型 ,

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