在高纯致密氧化铝陶瓷中,由光线多次双折射导致的光线传播方向扭曲是影响其透明度的最本质原因。常规透明氧化铝陶瓷中晶粒随机取向排列,由此导致的光线多次双折射限制了材料透明度的提高。为了克服上述问题,本项目根据氧化铝的晶体光学特性在国际上首次提出晶粒沿其光轴方向定向排布显微结构呈高度织构化的高透明氧化铝陶瓷的思想,并开发了片状氧化铝模板晶粒合成技术和商业氧化铝粉体改性处理技术。在此基础上,利用放电等离子烧结技术和氧化铝模板晶粒生长技术成功制备了高透明的细晶氧化铝陶瓷和显微结构高度织构化的粗晶透明氧化铝陶瓷。研究发现通过对氧化铝粉体的改性处理可以有效消除粉体中的团聚,提高其烧结性。以上述改性粉体为原料通过放电等离子烧结制备的透明细晶氧化铝陶瓷在可见光范围内的线性透过率可以达到50%左右,而以上述改性粉体为原料结合模板晶粒生长技术制备的显微结构织构化的粗晶透明氧化铝陶瓷,其线性透过率达到了30%左右,相对于常规粗晶透明氧化铝陶瓷提高了2倍以上。显微结构织构化的透明氧化铝陶瓷的研制不仅为高透明氧化铝陶瓷的研制提供了新思路,而且对于其他非等轴晶系高透明陶瓷的研制具有重要的借鉴和理论指导作用。
英文主题词alumina; transparent ceramics; textured