莫来石助剂对氧氮化铝透明陶瓷显微结构及光学性能的影响

以自制AlON粉体为原料、莫来石为烧结助剂,结合无压烧结与热等静压烧结在相对较低的温度下(分别为1 880℃和1 800℃)制备了AlON透明陶瓷,研究了莫来石含量对无压烧结和热等静压烧结AlON陶瓷的显微结构以及光学性能的影响。结果表明,莫来石含量在0.02%～0.20%(质量分数)时,无压烧结AlON陶瓷为纯AlON相,其Raman光谱相似。随着莫来石含量增加,AlON陶瓷无压预烧体的致密度先增加后减小,而其晶粒尺寸逐渐变大。热等静压烧结后,所有样品的致密度均高于理论密度的99.2%且晶粒长大;其致密度、晶粒和透过率随莫来石含量增加呈现出先增大后减小的趋势。最终,0.05%莫来石AlON透明陶瓷致密度为3.67 g/cm³,平均晶粒尺寸为80.4μm,其透过率最高,4 mm厚样品在2 000 nm处达到81.9%。