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透明氧化铝陶瓷制备的研究进展

硅酸盐通报 2011年第5期30卷 1077-1082页

作者：谢志鹏刘伟薄铁柱清华大学材料科学与工程系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

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—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... 详细信息

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—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。

关键词：透明氧化铝透光率烧结助剂烧结工艺

硫酸铵盐制备氧化铝粉体及透明氧化铝陶瓷的微观结构

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硅酸盐学报 2007年第11期35卷 1467-1472页

作者：王守平孙俊才高陇桥沈丽红王琴刘翠平大连海事大学机电与材料工程学院唐山海港华泰功能陶瓷材料有限公司河北唐山063611 中国电子科技集团公司第12研究所沈阳玻璃研究院

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1200℃时,获得的氧化铝粉体为三方α-Al_2O_3类球形晶粒,粉体中未发现... 详细信息

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1200℃时,获得的氧化铝粉体为三方α-Al_2O_3类球形晶粒,粉体中未发现γ-Al_2O_3。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。

关键词：透明氧化铝表观性能比表面积类球形三方氧化铝

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凝胶铸成型亚微米级透明氧化铝光学性能研究

稀有金属材料与工程 2008年第A1期37卷 446-448页

作者：齐龙浩沈健杜逢亮潘伟苗赫濯清华大学先进陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084

多晶半透明氧化铝陶瓷作为高压钠灯灯管和各种窗体材料等已在实际生产中得到广泛应用。但由于其强度低、耐腐蚀和透光性差无法满足新一代陶瓷金属卤素灯灯管高强度、高透明和耐腐蚀的要求。以高纯超细氧化铝粉作为原料,采用凝胶铸成型,... 详细信息

多晶半透明氧化铝陶瓷作为高压钠灯灯管和各种窗体材料等已在实际生产中得到广泛应用。但由于其强度低、耐腐蚀和透光性差无法满足新一代陶瓷金属卤素灯灯管高强度、高透明和耐腐蚀的要求。以高纯超细氧化铝粉作为原料,采用凝胶铸成型,并经过低温无压烧结和热等静压后处理,制备出了高强度亚微米级透明氧化铝陶瓷,实验表明该陶瓷在可见光区的全透比可达到75%,直线透过率最高可以达到37%。研究还发现无压预烧结温度对材料的微观缺陷以及最终的光学性能会产生重要的影响。

关键词：凝胶铸透明氧化铝全透率直线透过率

透明氧化铝陶瓷的制备及光学、微波介电性能研究

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透明氧化铝陶瓷的制备及光学、微波介电性能研究

作者：王惠君华东理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着现代通讯系统的快速发展,人们对微波介电材料的需求日益增强。作为一种迄今为止应用最为广泛的陶瓷材料,氧化铝陶瓷是一种优良的微波介电材料,其介电常数适当,介电损耗低,并具有良好的导热性能和机械性能。本论文选择透明氧... 详细信息

近年来,随着现代通讯系统的快速发展,人们对微波介电材料的需求日益增强。作为一种迄今为止应用最为广泛的陶瓷材料,氧化铝陶瓷是一种优良的微波介电材料,其介电常数适当,介电损耗低,并具有良好的导热性能和机械性能。本论文选择透明氧化铝陶瓷为研究对象,对其前驱体粉体制备工艺,以及透明氧化铝显微结构、光学和微波介电性能展开了系统研究。首先,采用硫酸铝铵和碳酸氢铵为原料,利用液相共沉淀法合成前驱体碳酸铝铵(AACH)粉体,并对AACH水溶液的热稳定性以及洗涤工艺进行研究。结果表明:AACH水溶液能较稳定的存在于低温,碱性(pH=9.0～10.0)介质环境中。但随着陈化温度的升高,以及介质pH值的改变,AACH逐渐向Al-(Oxy)氢氧化物转变;此外,不同的洗涤工艺对AACH的分散性有明显影响。与普通去离子水洗涤相比,稀氨水洗涤工艺能够有效改善AACH粉体团聚程度,提高颗粒分散性,并具有更佳的煅烧活性。AACH可在1100℃下完全转变成α-A1203。其次,采用高纯α-A1203粉为原料,利用沉淀法添加烧结助剂MgO制备半透明氧化铝,并系统分析不同MgO掺杂量对透明氧化铝的显微结构、光学以及微波介电性能的影响。研究表明:掺杂MgO对透明氧化铝的密度和微波介电常数无明显影响,密度均可达理论密度,介电常数在10.0左右波动,但对直线透过率及介电性能影响很明显。当掺杂量MgO=500 ppm,氧化铝的可见光直线透过率以及微波介电性能达到最佳,其中样品在600 nm可见光波处的直线透过率为21%,微波介电损耗为5.20×10-5,Q×f值为199,23]GHz。基于以上单掺MgO结果,再选用ZrO2与500 ppm MgO共掺进一步改善氧化铝性能。由于“电荷补偿”机制,500ppmZr02/500ppmMgO共掺的样品的微波介电性损耗进一步降低,为4.78×10-5,Q×f值增至220,084 GHz。其次,继续探讨不同MgO/ZrO2共掺比例对透明氧化铝显微结构和微波介电性能的影响。随着MgO掺杂量的增多,氧化铝晶粒异常长大可被抑制;当300 ppmZrO2和500 ppm MgO共掺时,Q×f最大值为200,000 GHz;当ZrO2=800及1000 ppm时,随着MgO共掺量的增多,氧化铝的Q×f值随着掺杂量的变化浮动较小,仅在100,000 GHz～160,00 GHz范围内波动。最后,选用La2O3与500 ppm MgO共掺改善样品性能。La2O3掺杂量为500 ppm时,氧化铝直线透过率和微波介电性能达到最佳,其在600 nm处直线透过率为30%,微波介电损耗为4.91×10-5,Q×f值可增至215,275 GHz。此后,继续探讨不同MgO/La2O3共掺比例对透明氧化铝显微结构、光学以及微波介电性能的影响。当MgO/La2O3共掺比例≥1,氧化铝晶界中的第二相完全消失,直线透过率可增至30%,Q×f值最高可增至～300,000 GHz,同时Q×f值随着掺杂量增多波动较小。

关键词：透明氧化铝掺杂微波介电直线透过率

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放电等离子烧结技术制备透明氧化铝陶瓷

材料导报 2010年第8期24卷 84-85,108页

作者：王操成来飞孟志新张立同西北工业大学超高温结构复合材料国防科技重点实验室西安710072

采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了透明氧化铝陶瓷,研究了样品在模具内部的位置对其光学性能的影响,结果表明,在模具中心处样品的直线透过率最高(波长为640nm时为51%,波长为2000nm时为84%),这主要是由于模具内部温度分布不均引起样品... 详细信息

采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了透明氧化铝陶瓷,研究了样品在模具内部的位置对其光学性能的影响,结果表明,在模具中心处样品的直线透过率最高(波长为640nm时为51%,波长为2000nm时为84%),这主要是由于模具内部温度分布不均引起样品晶粒尺寸不同所致。

关键词：放电等离子烧结透明氧化铝陶瓷

基于注射成型并三步烧结法制备透明氧化铝陶瓷

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硅酸盐通报 2016年第1期35卷 250-253,260页

作者：张笑梁森高忙忙北方民族大学材料科学与工程学院银川750021 宁夏大学光伏材料重点实验室银川750021

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... 详细信息

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%。

关键词：透明氧化铝三步烧结法直线透光率致密化

流延成型法制备透明氧化铝陶瓷烧结性能的研究

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陶瓷学报 2015年第2期36卷 132-137页

作者：赵林刘亮魏红康谢志鹏汪长安景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院江西景德镇333403 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084

采用流延成型法制备透明氧化铝陶瓷坯片,然后在氢气保护的高温电炉中烧结制备出性能优良的透明氧化铝陶瓷。系统研究了排胶升温速率、固相含量、烧结助剂等工艺参数对透明氧化铝陶瓷烧结性能的影响。分别采用高温综合热分析仪、扫描电... 详细信息

采用流延成型法制备透明氧化铝陶瓷坯片,然后在氢气保护的高温电炉中烧结制备出性能优良的透明氧化铝陶瓷。系统研究了排胶升温速率、固相含量、烧结助剂等工艺参数对透明氧化铝陶瓷烧结性能的影响。分别采用高温综合热分析仪、扫描电子显微镜和紫外-可见分光光度计测试差示扫描量-热重曲线、SEM图和总透光率。实验结果表明:排胶升温速率1℃/min;固相含量55vol.%;烧结助剂Mg(NO3)2、Y(NO3)3、La(NO3)3配比为5M+3Y+3L时可制备出总透光率为73.5%的透明氧化铝陶瓷。

关键词：透明氧化铝烧结助剂固相含量总透光率

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透明氧化铝——铌封接界面显微组织的研究

硅酸盐通报 1986年第5期 1-8页

作者：闻立时吴胜进斯重遥中国科学院金属研究所

以透射电子显微镜为主要研究方法,配合使用光学显微镜,扫描电子显微镜和X射线衍射等实验技术,研究了透明氧化铝与金属铌封接界面的显微组织和界面结构,研究结果表明:在封接过程中,氧化物玻璃焊料结晶化,氧化铝与熔融氧化物玻璃焊料在界... 详细信息

以透射电子显微镜为主要研究方法,配合使用光学显微镜,扫描电子显微镜和X射线衍射等实验技术,研究了透明氧化铝与金属铌封接界面的显微组织和界面结构,研究结果表明:在封接过程中,氧化物玻璃焊料结晶化,氧化铝与熔融氧化物玻璃焊料在界面上发生相互作用,结果在氧化铝与玻璃焊料之间、铌与玻璃焊料之间形成过渡层,造成良好的界面结合。据根实验结果,对透明氧化铝与铌之间的结合机理进行了讨论。

关键词：透明氧化铝金属金属材料封接玻璃焊料金相组织显微组织

透明氧化铝与铌金属用CaO-Al2O3-MgO-B2O3系结晶焊料封接

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真空电子技术 1977年第5期 40-45+49页

作者：木可

透明氧化铝与铌金属的封接是用氧化物焊料实现的,用光学显微镜和电子探针显微分析仪研究了两种材料之间的界面。用于该试验的氧化物焊料是一种结晶质焊料,是由CaO,Al2O3,MgO和B2O3的结晶所组成,并且不含有碱金属的氧化物。试验结果如下:... 详细信息

透明氧化铝与铌金属的封接是用氧化物焊料实现的,用光学显微镜和电子探针显微分析仪研究了两种材料之间的界面。用于该试验的氧化物焊料是一种结晶质焊料,是由CaO,Al2O3,MgO和B2O3的结晶所组成,并且不含有碱金属的氧化物。试验结果如下: (1)真空密封封接是用这种技术实现的; (2)由于封接过程而转变成玻璃-陶瓷结构的焊料包含有3CaO·Al2O3,CaO·Al2O3和MgO·Al2O3的主晶相;

关键词：透明氧化铝封接 CaO-Al2O3-MgO-B2O3 焊料焊接材料 Al MgO 金属金属材料