合格率高， 便于自动化生产”
３３烧结工艺 ．
要得到致密的、 气孔率低的透明陶瓷， 必须采用不同于普通陶瓷的特殊烧结工艺。 采 用最常用的是常压烧结， 这种方法生产成本低， 是最普通的烧结方法。透明氧化铝陶瓷 的 烧成温度较高， 一般在 １５＂ １５＂ ７０Ｃ ８０Ｃ左右， － 并且须要在氢气或真空条件下烧成” 于真 由 空炉一般为间断操作， 不能连续生产， 都采用氢气氛烧成“ 所以 氢的原子半径小， 扩散速度 快， 气孔容易从坯体中排除而形成高透明体陶瓷” 透明陶瓷的烧结方法多种多样，除此之
其中：ａ 为线收缩系数；ｉ Ｓｍ为散射系数； ｐ为折射在不连续界面上（ Ｓ ｏ 如晶界，晶界层 等） 的散射系数” 从式（ 可知， ２ ） 要获得高的透光率， 必须使。 ＳｍＳｐ各个系数尽可能小或 ，ｉ， ｏ 趋于零“ 因此， 透明陶瓷应该没有或尽量减少象气孔和晶界等这样的吸收中心和散射中心， 同时还应是单相的，由均质晶体组成， 并具有较高的光洁度“ 所以陶瓷的晶界组织结构和残 余气孔是影响透明的主要因素“ 大量研究表明： 原料组成，制粉方式，烧结条件，烧成气氛 等都影响陶瓷的致密度， 从而对陶瓷的透光性产生了较大的影响“ 。
外 们 采 不 特 烧 方 ，如 压 结 气 烧 、 波 结 Ｐ放 等 ，人 还 用 少 种 结 法 热 烧 、 氛 竿 微 烧 及Ｓ 电 离 Ｓ
子烧结技术。
４透明陶瓷的发展趋势
其新的应用领域也就成了一个新兴的课题， 从最初的窗口 材料到透明薄膜，集成电路基片， 高温耐腐蚀材料， 透明陶瓷的应用范围在不断地扩大， 对其新功能的研究也在不断地发展” 目 前的工作是制备出更具有优异性能的透明陶瓷， 用它来取代单晶成为下一代优秀的激 光器工作物质。并不断地完善现有的制造透明陶瓷的工艺， 做出掺杂浓度更高， 尺寸更 大的透明陶瓷， 并设计更好的大功率抽运系统， 提高最大输出功率和转换效率。
近年来得到广泛重视和研究，本文重点介绍了透明陶瓷以及制备中出现的方法和工艺及发
展趋势。 关键词：氧化铝透明陶瓷，制备，应用
１前 言
自 １５ ９７年科学家首次成功地制备了透明氧化铝陶瓷 Ｌｃｌｘｌ以来， 透明陶瓷经 ｕａｏ ［ 〕 过几十年的发展， 到目 前己经研 制出几十种透明陶瓷。在一些特殊领域又非陶瓷莫属“ 在陶瓷领域中， 透明氧化铝陶瓷是佼佼者， 其性能，价格比适中， 应用领域广泛， 做熔制 可以 特种玻璃的柑祸，红外检测窗材料， 制造高压钠灯管，电子工业中的集成电路基片，高频
了 ． ． 、
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一
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式中： 二 ＋ｉ＋ｏ， ０ ａ ｍＳｐ反射率很小时可忽略多次反射， Ｓ 则式（ 可表示为： １ ）
１ 尸ｅ ｆ 一 －ｔ ２ ｌ
ｅａ０ －ｔ ｅ １
Ｉ ｔ１ｒ ｅ ［ （＋ ｉ＋ ｏ） ＝ｏ ） － ａ Ｓ Ｓ ｔ （ ２ ２ 一 ｘ ｐ ｍ ｐ］
和自 蔓延法等【］ ２。以下对几种新的粉体制备方法作一简单的介绍。 ３ １１激光法 ．． 激光法具有温度高 （ ００ ） 加热冷却速率快 （ ００ Ｓ， 反应时间短等特点， ）１００ ， Ｃ ＾１６Ｃ ） ／ 制备的粉体具有粒径小、粒度分布窄、纯度高等一系列优点【，１因而成为纳米粉体制备 ３４， 的一种重要方法。制备纳米粉体的激光源有连续激光和脉冲激光。纳米粉体的制备方法可 分为两种，一种是激光诱导化学气相沉积法 （ＩＶ ＬＣＤ法） 另一种是蒸发 ／ ， 冷凝法 。微 波等离子体化学法合成纳米粉末与其它方法相比， 往往有产品质量更好的优点， 即纯度
更高、粒度可控、粒径分布更窄、无硬团聚等。
３１２自 ． 蔓延高温合成 （Ｈ） ． 法 ＳＳ ！ 自 蔓延高温合成法 （Ｈ ） 制备粉料优于传统的方法， １ ＳＳ 其优点在于【］ １纯度高， ５：（ ）
Ｓ 法过个 温程 多质其有物高下发 粉 表的化 Ｉ 经 一 高 过 ，许 杂 尤 是 机 在 温 挥 ，而 料 面 氧 膜 Ｔ Ｓ
也被还原；（ 活性大， ＳＳ法反应迅速， 合成过程中温度梯度大， 产品中有可能出现 ２ ） Ｉ Ｉ 缺陷集中相和亚稳相， 产物的活性大大提高， 易于进一步烧结致密化。 ３ １３ ． 喷雾热解法 ． 喷雾热解法简称 Ｓ Ｐ法 （ ｒｙｙｏｙｓ， 又称喷雾焙烧法或溶液蒸发分解法， 其 ｓ ａｐｒｌｉ） ｐ 特点是采用液相物质为前驱体， 通过喷雾热解过程直接得到最终产物， 不需过滤、 洗涤、 干燥、烧结等过程。因 此， 产品纯度高、分散性好、粒度均匀可控， 尤其适合于制备多 组分复合超细纳米粉体， 但存在原料成本高、能耗大等问 ６． 题「１ ３２ ． 成型技术 透明氧化铝陶瓷的主要成形方法为： 等静压法， 注浆法， 热压注法， 挤制法， 压延法等 “ 。以下简要介绍注浆，热压注，等静压成形法。 ３２ １ ．． 注浆成形法 注浆法是一种古老的成形方法， 它可以制备形状复杂的制品， 工艺容易控制， 但生产效 率低， 劳动强度大” 透明氧化铝陶瓷的坯体密度低于理论密度 ８％ ５时则很难得到透明氧化铝
制品”
３２２热压注成形方法 ．． 热压注成形的基本原理是： 化铝瓷料同加有表面活性
剂油
３２３等静压成形法 ．． 等静压成形法的基本原理是： 将透明氧化铝陶瓷粉料装进具有弹性的模具内密封， 然后 把模具连同粉料一起放在具有气体和液体的高压容器内” 封闭后， 用泵对液体和气体进行 加压， 通过液体或气体能均匀传递压力的特点， 弹性模具就受到均匀的压力并传递给粉料， 使粉料被压成为与模型相象的压实物， 但其尺寸要有一定减小， 受压完毕后， 慢慢减压， 然 后从模具中取出坯体“ 等静压成形法得到的坯体具有较高的生坯密度， 坯体一致性好， 产品
Ｉｈｎｓ ＮＮｗ ｒｍｃ１９ （）９ ｃｉｏ ｅ ｅ Ｃ ａ ｉ， ２ ：５ ． ｅ ９ ５ ［］． ａｎｎｅａ． ｍ Ｃｒｍ Ｓｃ，１８，５７，２ ３ＷＲＣｎｏ， ｌＪＡ． ａ． ． ９２６ （ ３４ ． ｔ ． ｅ ｏ ） ［］． ｉｅＪＡ． ａ． ， ６６ （）１ ３ ４ＧＷＲｃ． ｍＣｒｍＳｃ１８， ８ ： ８ ． ． ｅ ｏ ９ ９
绝缘材料，高温耐腐蚀材料等” 本文就透明陶瓷粉体最新制备方法和陶瓷 。 烧结最新研究 进展， 发展方向 做一简要综述。 一
２影响陶瓷透明 性的因 素
｛
当光通过某一介质时， 由于介质的吸收， 散射和折射等效应而使其强度衰减， 对于透明 陶瓷而言， 这种衰减除了与材料的化学组成有关外， 主要是取决于材料的显微组织结构“ 若 入射光的强度为 １ 试样的厚度为 ｔ试样的反射率为 ｒ则透过试样的光强度 Ｉ ０ ， ， ， 为：
透明氧化铝陶瓷的研究进展 周泽华
‘ 左西科友顺君笋朦红西誉 穷澎清面工皮氢点 珊室 ３０１） 英 ３０３
摘 要：由 于氧化铝 陶瓷 优异ｉ 它有可能 替 透明 具有 ｔ 能， 成为 代单晶的 代光学 新一 材料。
３ 透明陶瓷的制备工艺
３１粉体制备 ． 透明陶瓷的制备从基本的工艺上看与普通陶瓷的制备并没有太大的区别，但是从具体 的技术上看， 二者有着明显的不同， 前者比后者对工艺上的要求要严格得多。因此，粉 体的制备工艺成为决定陶瓷透明性的重要因素。传统的粉料制备方法主要有固相反应法、
化学沉淀法、溶胶一凝胶法以 及不发生化学反应的 一凝聚法 （Ｖ） 蒸发 ＰＤ 和气相化学反应 法。除此之外， 新的陶瓷制粉工艺也不断的涌现出来， 如激光等离子体法、喷雾干燥法
［〕 ５刘军芳，傅正义等。 陶瓷学 报， ０２２（ ： ９ ２０，３４ ２ ）４ ［」 ６ 邓祥义，向兰，金涌。现代化工，２０，２ｌ：０ ０２２ （ ２ ） ［」 ７吉亚明， 蒋 宇 ． 机 料 报 ２ ４ ９ ２ ４１ 丹 等 无 材 学 ，０ ， ０：５ ０１ ７
［］ ａｕａＲ，ａａａＮ，ｓｉ，． ． ｐ ｌＰｙ． ８Ｎｋｍｒ， Ｙｍｄ， ＩｈｉＭＪｎＪＡｐ．ｈｓ， ａ ． ． ｐ ．
从工艺 和掺杂技术上提高 光输出、 抑止余辉［ ，以 １ ８ 及将陶瓷闪 １ 烁体扩展到工业ＸＣ ， ， －ＴＰＴ Ｅ
安全检查、高能物理等应用领域也是目前的研究任务。
参考文献
［］ｅ ＧＥ ｒｍｃ ａｓｉｓ ｈ， ｏｅｓｓ ａ ｓｒｎｔ， １Ｎｗ ｃ ａ ｉ ｔ ｎｍｔ ｌｇｔ ｐ ｃｓｅ ｇｅｔ ｅｇｈ － ｅ ｒ ｉ ｒ ｒ ｔ ｒｓｓｓ ｔｅｅｙ ｈ ｐ． ｒｍ Ｉｄ，９９７ （ ： 一９ ｅｉｔ ｅ ｒｍｌ ｈｇ ｔｍｓ Ｃ ａ． ．１５，３４ ５ ５ ｘ ｉ ｅ ｅ ｎ ）７ ［］． ａｏｏｅａ． ＥＴａｓｃｉｎ ｏ Ｃｍｏｅｔ， ， ： ６ ２ＮＫｒｍｔ， ｌＩＥ． ｎａｔｏｓ ｏｐｎｎｓ１８ ９４ ３ ． ｕ ｔ Ｅ ｒ ｆ ９９ （ ８ ）
透 陶 集 光 与 自 材 的 性 一 的 异 引 了 们 大 兴 ，究 瓷 透 性 其 身 料 特 于 身 优 ＇ 起 人 极 的 趣研 明 Ｎ
在闪 领域［，对于一些新型的医 烁体，单晶制备困 烁陶瓷 ７ ］ 用闪 难，发展多晶闪 烁体
以代替单晶是目前重要的研究方向。目前陶瓷闪烁体还处于试验阶段， 弄清其发光机理
１９ ， ８ ６ ２ － ９ ５ ９ ９ ３ ：９ ３ ６ ２