透明氧化铝陶瓷制备的研究进展

氧化铝陶瓷是第一个实现透明化的先进陶瓷材料,拓展了先进陶瓷材料的研究和应用领域;并作为高强度气体放电灯的关键部件一电弧管而获得实际应用.近半个世纪以来,人们在提高透过率的理论研究和优化制备工艺方面取得了众多成果.本文论述了影响透明氧化铝陶瓷透光性的各种因素,并且从氧化铝粉体、烧结助剂的选择及作用和烧结工艺等三方面综述了近年来国内外关于氧化铝陶瓷研究的工作与进展,对氧化铝透明陶瓷的制备进行了较为系统的综述,最后展望了透明氧化铝陶瓷的发展趋势.     

透明氧化铝陶瓷

介绍了氧化铝透明陶瓷的配方、生产工艺及一些主要因素对氧化铝透明陶瓷的影响，并分析了生产中制品发灰（发黑）的原因。     

耐高温透明AlON陶瓷的研究进展与展望

透明AlON陶瓷具有良好的光学性能,是一类很有发展前景的高温透红外材料,因而也是很重要国防军事材料.本文从氮氧化铝的晶体结构出发,介绍了氮氧化铝陶瓷的制备工艺,同时综述了近年来透明AlON材料的研究进展,并对现有氮氧化铝陶瓷材料存在的问题及其未来的发展趋势作了展望.     

液相前驱体浸渗工艺引入添加剂制备透明多晶氧化铝陶瓷

以Mg（NO3）2、Y（NO3）3和La（NO3）3为前驱体,采用液相前驱体浸渗工艺将添加剂MgO、Y2O3和La2O3同时引入到预烧氧化铝坯体中,在1830℃、H2气氛下保温2h烧结制备透明多晶氧化铝陶瓷。利用扫描电子显微镜和紫外一可见分光光度计对透明多晶氧化铝陶瓷的显微结构及直线透光率进行表征。结果表明：液相前驱体浸渗工艺提高了添加剂分布的均匀性,采用该工艺制备的透明多晶氧化铝陶瓷显微结构均匀,晶粒尺寸为20～50μm,在波长300～800nm内最高直线透光率达38．7％（λ=800nm,厚度为0．8mm）;而采用传统湿法球磨工艺得到的透明多晶氧化铝陶瓷晶粒尺寸大小不均,在晶界及晶粒内存有残留气孔,最高直线透光率仅为12．3％m=800nm,厚度为0．8mm）。通过液相前驱体浸渗工艺引入添加剂显著提高了透明多晶氧化铝陶瓷的直线透光率。     

特种氧化铝的应用领域及市场现状

特种氧化铝是当前世界上正在发展的新材料之一。介绍了特种氧化铝的性质和应用领域(包括生物医学工程材料，精细陶瓷，氧化铝纤维，高强耐磨制品，特种耐火材料，催化剂及载体，透明氧化铝陶瓷，AHT阻燃剂)，以及国内外市场现状和发展趋势。     

基于注射成型并三步烧结法制备透明氧化铝陶瓷

本文采用注射成型制备氧化铝坯体,并用三步烧结法获得了完全致密的透明氧化陶瓷.研究了直线透光率与烧结方法,微观结构的关系.结果表明基于注射成型并采用三步烧结方法制备的氧化铝陶瓷没有晶粒异常长大,总透光率和直线透光率分别达到了71％和50.8％.用三步烧结法制备的氧化铝陶瓷直线透光率比一步法制备的氧化铝陶瓷要高25.8％.     

MgO对快速烧结制备氧化铝透明陶瓷光学性能的影响

采用真空快速烧结制备氧化铝透明陶瓷,研究了添加剂MgO对氧化铝透明陶瓷烧结致密化及透光性能的影响.研究表明,添加剂MgO以富Mg的纳米颗粒在晶界区的钉扎作用有效地抑制了晶粒长大,同时短时烧结在动力学上也抑制了晶粒的长大.通过对材料透光性能的分析,基于Rayleigh-Gans-Debye光散射模型提出了理论气孔率Pt、等效气孔率Pe的概念,用以定量分析添加剂MgO对多晶氧化铝透明陶瓷透光性能的影响.拟合结果显示等效气孔率Pe与MgO添加量满足二次多项式函数关系.当MgO添加量为0.075wt％时,理论气孔率最低,等效气孔率适中,透光性能最好.     

基于专利分析的中国氧化铝陶瓷材料技术发展趋势研究

通过分析我国氧化铝陶瓷材料申请专利保护的情况,对其自主创新和专利应用的特点进行了全面分析。分析表明,2007年至2016年间我国氧化铝陶瓷材料专利申请量稳步上升,专利申请类型以发明和实用新型为主,专利保护以陶瓷基板和透明陶瓷为主。同时通过对氧化铝陶瓷材料专利技术发展趋势的分析,对国内陶瓷企业突破跨国企业的专利封锁开发高端氧化铝陶瓷材料的方式和现有专利的运营提出了建议。     

问:什么是透明陶瓷?其性能如何?制备方法有哪些?

<正>答:1简介一般陶瓷是不透明的,但是光学陶瓷或钠灯灯管等制品像玻璃一样透明,故称透明陶瓷。一般陶瓷不透明的原因是其内部存在杂质和气孔,前者能吸收光,后者令光产生散射,所以就变得不透明。如果选用高纯原料,并通过一定的工艺方法排除气孔就可能获得透明陶瓷。早期就是采用此方法得到透明的氧化铝陶瓷,后来研究出如烧结白刚玉、氧化镁、氧化铍、氧化     

读者信箱

问：透明陶瓷的应用领域有哪些？其研究进展和发展现状如何？ 答：1简介 一般陶瓷是不透明的，但是光学陶瓷或钠灯灯管等制品像玻璃一样透明，故称透明陶瓷。一般陶瓷不透明的原因是其内部存在杂质和气孔，前者能吸收光，后者令光产生散射，所以就变得不透明。如果选用高纯原料，并通过一定的工艺方法排除气孔就可能获得透明陶瓷。早期就是采用此方法得到透明的氧化铝陶瓷，后来研究出如烧结白刚玉、氧化镁、氧化铍、氧化钇、氧化钇一二氧化锆等多种氧化物系列透明陶瓷。近期又研制出非氧化物透明陶瓷，如砷化镓、硫化锌、硒化锌、氟化镁、氟化钙等。     

高纯度AlN粉末及其陶瓷

日本德山曹达公司最近向美国道化学公司提供了制造高纯度氮化铝(AIN)的技术及用AIN制造半导体基板用陶瓷的技术。 AIN的纯度为99.9％,制成的陶瓷是透明的,导热系数比普通氧化铝陶瓷高十倍。目前使用的AIN纯度只有98％,制成的陶瓷为灰黑色,不透明,导热系数只有普通氧化铝陶瓷的3倍。这种产品是德山曹达公司1985年5月开发成功并投入生产的。目前生产能力为130吨/年,产品供日本国内及欧美使用。     

硫酸铵盐制备氧化铝粉体及透明氧化铝陶瓷的微观结构

通过X射线衍射及扫描电镜,对在生产线上硫酸铵盐制得的类球形高纯氧化铝粉体进行了表征,并探讨了粉体表观特征对透明氧化铝陶瓷微观结构的影响.结果表明:在温度超过1 200 ℃时,获得的氧化铝粉体为三方α-Al2O3类球形晶粒,粉体中未发现γ-Al2O3.粉体的比表面积对陶瓷的烧成收缩有重要影响.采用干压成型时,具有适当低的比表面积的粉体制备透明氧化铝陶瓷时,有利于稳定其晶相结构,晶粒尺寸与粉体的比表面积有一定的关系.     

高纯度氧化铝粉体颗粒细化对烧结致密化及透光性能的影响

以法国Baikowski公司高纯度氧化铝粉体为参照,选取大连瑞尔精细陶瓷有限公司产超高纯度氧化铝粉体为研究对象。采用研磨处理,以改善国产氧化铝粉体的形貌、粒径及其分布。分别采用硅钼电炉中常压烧结和真空气氛下在1850℃烧结2种不同的烧结方式评价了研磨后粉体的烧结性能和用于制备半透明氧化铝陶瓷的可行性。结果表明:经过研磨改性处理后,粉体的粒径分布和比表面积接近于法国粉体;在1600℃常压烧结得到的氧化铝陶瓷达到理论密度的97%,具有均一的晶粒尺寸(～5μm)。添加MgO为烧结助剂,在真空下烧结得到了半透明氧化铝陶瓷,在波长为200～1100nm范围直线透过率最大值达到16%。     

压制成型高致密氧化铝陶瓷的研究

研究提高中/远红外透明陶瓷的成型密度的方法。以0.3μm的商业α-Al2O3(99%纯)为原料,经特殊的压制成型、常压无助剂烧结于1600℃x3h获得了密度为98.2%的致密氧化铝陶瓷。本文采用的压制成型方法对于制备中/远红外透明陶瓷具有指导意义和实用价值。     

预压应力对放电等离子烧结技术制备透明氧化铝陶瓷透明度的影响(英文)

采用放电等离子烧结技术,在没有任何烧结助剂的条件下,于1350℃烧结5min制备细晶透明氧化铝陶瓷。系统研究预压应力对样品微结构和透光性能的影响。在低的预压应力(10MPa)和快速升温(100℃/min)条件下,制备高直线透过率(640nm时为56%,2000nm时为84%)的透明氧化铝陶瓷,增加预压应力导致样品的直线透过率降低。     

透明AION陶瓷研究现状及应用

主要介绍透明氮氧化铝（AION）陶瓷的研究进展．对AION的制备方法和应用做了综述和介绍．并对其发展前景和存在的问题作了展望与分析。     

透明AlON陶瓷研究现状及应用

主要介绍透明氮氧化铝(AlON)陶瓷的研究进展.对AlON的制备方法和应用做了综述和介绍,并对其发展前景和存在的问题作了展望与分析.     

问:透明陶瓷的应用领域有哪些?其研究进展和发展现状如何?

<正>答:1应用范围透明陶瓷不仅具有优异的光学性能,而且耐高温,熔点通常在2 000℃以上。如,氧化钍-氧化钇透明陶瓷的熔点高达3 100℃,比普通硼酸盐玻璃高1 500℃。透明陶瓷的重要用途是制造高压钠灯,它的发光效率比高压汞灯提高一倍,使用寿命达2万h,是使用寿命最长的高效电光源。高压钠灯的工作稳定高达1200℃,压力大、腐蚀性强,选用氧化铝透明陶瓷为材料成功地制造出高压钠灯。透明陶瓷的透明度、强度和硬度都高于普通玻璃,它们耐磨损、耐划伤,例如用     

日本开发出透明半导体陶瓷

日本东工大应用陶瓷研究所教授细野秀雄主持的透明电子活性项目,成功地使用氧化铝和氧化钙合成了具有半永久导电性的半导体。以前,单由陶瓷成分构成的物质不能成为半导体。由于新发现的半导体陶瓷是透明的,今后如果能更进一步提高其导电率,可将它用于液晶显示器上的透明电极。上述由氧化铝和氧化钙构成的物质由纳米大小的笼形成,把氢负离子(通常的氢为正离子)引入笼中,用紫外线照射它,就会从氢负离子放出电子,电子被关在笼子中。当这个电子在笼子之间移动时,就使绝缘的陶瓷材料具有了导电性。其导电率可用照射的紫外线强度进行控制。同时,在…     

AlON透明陶瓷研究进展

透明氮氧化铝(AlON)陶瓷具有优异的光学、力学、热学综合性能,在国防和商业众多领域内具有广阔的应用前景.本文对AlON陶瓷的性能、合成方法和制备工艺、应用等方面的研究进展进行了综述,并对其未来的研究发展方向进行了展望.