当加入物的采用生成第二晶相时，采取适当措施调整 第二晶相的折射率 ，使之尽可能接近主晶相的折射率 ，则光线穿过第二相及其界面时的折射和散射作用将 消弱，透光性将增强。 在Al2O3陶瓷中同时引入MgO及La2O3+Y2O3，加入物 具有调整第二相尖晶石的折射率，使之向刚玉的折射 率靠近。
采用高纯原料（纯度大于99%），把原料的杂质含量
第二节、透明氧化铝陶瓷 1、概述
特点：陶瓷固有的耐高温、耐腐蚀、高绝缘高强度特性
又具有玻璃的光学性能。 玻璃与陶瓷的主要差别： 玻璃:“均匀的，无定形的； 陶瓷:结晶的、多相的。 透明陶瓷和一般陶瓷一样具有多晶结构，但一般不是多相 的，晶界也比较特殊，有相当高的透明度。
1958年美国通用电气公司，在高纯度的Al2O3 中添加微 量MgO，在真空或氢气中进行烧结，制出透过光线的氧
I： 透射光强度
使陶瓷具有透光性，必须具备下面的条件
晶相选择：
晶相应为等轴晶系（不存在双折射）晶体
例：Y2O3，MgO，MgAl2O4等都是等轴晶系的晶体。
利用这类物料作主晶相，由于不具有双折射（在晶界 上不造成明显折射和散射），就易于使陶瓷材料具有 良好的透光性。
非等轴晶系的晶相，主晶相的双折射应该很小。
陶瓷体显微结构中含有相当多的气相，这种分散在陶
瓷体内的微小气泡，形成了极其有效的光散射中心。
不同取向晶粒之间的明显晶界，某些杂质、裂纹等， 具有不同的反射面，也将无规则地多次改变光的传授 方向，使陶瓷失去透明性。 反射和吸收。
式中：T0：入射光强度； a： 多晶体的吸收系数，厘米-1 t： 微气孔平均直径，微米 tV：微气孔有效厚度，微米； dV：微气孔平均直径，微米 na：多晶体的折射率 nV：微气孔的折射率，近似等于1 λ ：入射光波长，微米 c：常数，通常取7
例 ： Al2O3 为 三 方 晶 系 ， 双 折 射 率 很 小 （ 0.008 ） 。
各向异性很强的晶粒，在晶粒生长过程中也易于造成 不够紧密的结构，而影响透光性。事实上：非等轴晶
系主晶相的晶格偏离等轴晶格的程度应很小，偏离程
度愈大，愈难于用以制得透光性良好的陶瓷。（四方 晶系铁电晶体的自发畸变通常定义：1-c/a，对于三方 晶系铁电晶体的自发畸变则可用：90°-α 表示。愈大 ，制得的透明陶瓷的透光性愈差。
充分致密、无气孔的陶瓷是具有良好的透光性的必要条
件（理论密度大于99.5%）。
采用适当的促进烧结的加入物，制备充分致密的无气孔 陶瓷。加入物应具有抑制晶粒成长的作用，避免二次再
结晶过程的出现。
在生产透明Al2O3陶瓷时，采用MgO加入物在Al2O3晶界上 可生成尖晶石MgAl2O4第二相，阻碍晶界移动，抑制晶 粒成长，保证晶粒内部的气孔充分排除。 尖晶石折射率（1.72），Al2O3的折射率（1.76）
化铝陶瓷。
这种透光性氧化铝，对可见光及红外光有良好的透光 性，所以被用作高发光效率的高压钠灯的发光管。另 外，利用其透光性也被用作高温下检测红外线的窗口 材料，单晶氧化铝的蓝宝石、含有Cr2O3的Al2O3单晶的
红宝石，它可作为固体激光器的振荡元件材料。
陶瓷不透明原因 ：
气孔、杂质、晶界、晶体结构
限制在最低限度。 原料中能形成不饱和的d外层电子的离子化合物（过渡 元素Fe、Co、Ni、Cr、Cu、Mn、V等的化合物）， 在生产透明陶瓷时特别有害，因从这类化合物离子的 电子组态考虑，d外壳层的电子极易分裂成具有1-2eV 的能量差的两种能级，吸收可见光，使光的吸收系数 增大，从而降低透光性。
原料应为高分散的，粒度最好在应大于理论密度的85%才能获得良 好的透明陶瓷。 烧 成 ： 氢 气 或 在 真 空 下 （ 真 空 度 3×10-4 汞 柱 ） 进 行 ， 1700-1800℃，1-5h。 热压和热等静压烧结,性能更好. 抛光
透明氧化铝瓷透射光波的范围：0.15-6.5u，对于红外线
（波长>0.77u的电磁波）的透光率比石英玻璃好.