透明陶瓷.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,透明陶瓷,王丽霞1004020203,王玺斌1004020204,朱立刚1004020211,吴国娣1004020212,一、简介,二、,制备及影响因素,三、透明陶瓷的应用,什么是透明陶瓷,在特殊应用场合我们需要陶瓷在一定的电磁频率范围内透明。如果在紫外一可见光范围内，也就是200800纳米光波长范围内能透过光波，那么就是我们人眼可以看见的透明陶瓷；如果仅有红外频谱某个区域的电磁波能够穿透陶瓷，虽然人眼看起来陶瓷是白色的，但也可以说该陶瓷对于特定电磁波“透明”。所以透明的含义,并不是按照人眼所见作为标准，而是需要科学计量手段来进行表征。,用于透明陶瓷的材料,1955年,美国纽约州北部通用电器公司研究所的Burke和R.L Coble开始研究透明陶瓷,于1959年烧成了透光的,氧化铝陶瓷,。,透明陶瓷的发明,是陶瓷领域的一个重大突破,它极大的推动了陶瓷烧结理论的发展,打破了“陶瓷不透明”的传统观念。,以此为开端,科研人员先后研制了,MgO、Y2O3、ZrO2、ThO2、BeO、CaO,等氧化物的透明陶瓷,此后又出现了,MgAl2O4和YAG,等复合氧化物的透明陶瓷及,ZnS、CdTe、AlN,非氧化物的透明陶瓷,透明陶瓷分类,透明结构陶瓷,高压钠光灯管,高温透视窗,氧化铝,氧化,钇,氧化,锆,氧化镁,尖晶石透明陶瓷等结构材料,透明功能陶瓷,电光透明陶瓷,(,PLZT,：,锆钛酸铅镧,),激光透明陶瓷,(N d:YA G,：掺,钕,钇铝石榴石,),闪烁透明陶瓷,(G G G,：掺钕钇镓石榴石）,透明陶瓷优点,高透光性,透明陶瓷还具有高强度,高硬度,耐腐蚀、,化学稳定性好,耐高温,即使在1000度的高温下也不会软化、变形、析晶,电绝缘性高,1、气孔率,2、晶界结构,3、原料与添加剂,4、烧成气氛,5、表面加工,光洁度,陶瓷透明性的影响因素,气孔率,气孔与多晶本身的,折射率相差很大,造成入射光的强烈散射,气孔的折射率非常低（约1.0），这些气孔在光线传播的过程中，会使光线发生,多次反射,，从而大大降低材料的透明度,普通陶瓷即使具有高的密度,往往也不是透明的,这是因为其中有很多,闭口气孔,陶瓷体中闭口气孔率从0.25%变为0.85%时,透过率降低33%。,透明陶瓷影响因素,晶界结构,透明和不透明陶瓷的晶界结构是不同的。,透明,材料,晶界清晰,而,非,透明,材料,模糊不清,。,晶界破坏陶瓷体光学均匀性，引起光的散射并且当单位体积晶界数量较多，晶体配置杂乱无序，入射光透过晶界时必然引起光的连续,反射、折射,，透光率就随之降低。,因此晶界应微薄、无气孔及夹杂物、位错等缺陷,影响透明陶瓷透明性的因素,原料,与添加剂,原料的,粒度,小,处于高度分散,烧结时,微细颗粒可缩短气孔扩散的路程,颗粒越细,气孔扩散到晶界的路程就越短,容易排除气孔和改善原料的烧结性能,使透明陶瓷结构均匀,透过率高。,原料的,活性,不仅与原料的分散状态且与原料的相变或预烧温度有关，预烧温度过高则活性降低，过低则相变转化不完全，制品在烧结过程中会产生变形等不良影响。,原料中,杂质,容易生成,异相,形成,光的散射中心,减弱透射光的在入射方向的强度,降低陶瓷的透过率,甚至透。,为了获得透明陶瓷,有时需加入,添加剂,抑制晶粒生长,依靠晶粒边界的缓慢移动把微气孔赶跑,，,添加剂的,用量一般很少,且能,均匀分布,于材料中,，,另外,添加剂还应能,完全溶于主晶相,不生成第二相,不破坏系统的单相性,后处理,粉体制备,成型,烧结,固相法,共沉淀法,均相沉淀法,溶胶-凝胶法,水热/溶剂热法,微乳液法,喷雾热解法,化学气相沉积法,干压,是将粉料加少量结合剂,经过造粒然后将造粒后的粉料置于钢模中,在压力机上加压形成一定形状的坯体。,干压成型的实质是在外力作用下,借助内摩擦力牢固的把各颗粒联系起来,保持一定的形状。,等静压,利用液体介质不可压缩性和均匀,传递压力性的一种成型方法,它将配好的坯料装入,塑料或橡胶做成的弹性模具内,置于高压容器中,密封后,打入高压液体介质,压力传递至弹性模具对坯体加压。,热压烧结,热等静压烧结,微波烧结,真空、氢气以及其他气氛烧结,表面打磨抛光,粉体制备,高纯 超细,良好分散性,较高的烧结活性,颗粒均匀 不凝聚,成型,适当的压力,提高烧结密度,烧结,较高的烧结温度,适当升温速率、保温时间,冷却制度,烧结气氛真空、氢气其他气氛,后处理,表面打磨及抛光,光洁度一般为1113级,透明陶瓷的应用实例,高压钠灯,金卤灯,高纯氧化铝,响尾蛇导弹头部整流罩透红外陶瓷,头部有红外探测器,外部的整流罩要有足够强度,能透过红外线,确保导弹能跟踪敌机辐射的红外线,透明陶瓷的应用实例,Thank you！,