專利名稱：高直線透光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透明陶瓷材料的制備，具體地說是涉及一種高直線透光率細(xì)晶 透明氧化鋁陶瓷及其有脈沖電場(chǎng)存在條件下的制備方法。
背景技術(shù)：
自第一個(gè)透明氧化鋁陶瓷專利US3026210發(fā)表以來，透明氧化鋁陶瓷在高 壓鈉燈方面的應(yīng)用一直占有主導(dǎo)地位。為了改進(jìn)透明氧化鋁陶瓷的透光性，多 數(shù)的專利都是集中在添加劑的選擇上，MgO則是其中最為廣泛應(yīng)用的主要添加 劑。專利US3377176中采用了 MgO和Y203復(fù)合摻雜來提高透光率，而專利 EP134195則采用了 MgO和La203的復(fù)合摻雜，更有專利CN86101452采用了 MgO， Y203， 1^203和Zr02的四元摻雜體系。無論用何種添加劑，所有這些早 期專利都有共同的特點(diǎn)(1)需要相對(duì)很高的燒結(jié)溫度， 一般都要大于1700°C;
(2)需要在氫氣環(huán)境中以促進(jìn)燒結(jié)；(3)平均晶粒尺寸一般都要至少大于20 微米，甚至100微米，因此力學(xué)性能相對(duì)較差并限制了進(jìn)一步提高高壓鈉燈的 發(fā)光效率；(4)這些透明氧化鋁陶瓷的直線透光率往往小于10%,因此應(yīng)該叫 做半透明陶瓷。
透明氧化鋁陶瓷除了在高壓鈉燈管方面的應(yīng)用，其他潛在的應(yīng)用都要求更 高的力學(xué)和光學(xué)性能，尤其是在各種極端惡劣環(huán)境中的應(yīng)用。例如導(dǎo)彈罩，新 型高壓鹵燈以及高溫保護(hù)窗口都需要陶瓷材料在保證高的可見光和紅外透過率 以外，還要能夠經(jīng)受其他的力學(xué)沖擊，例如雨滴，沙粒的高速撞擊?；谶@些 應(yīng)用背景，專利EP1053983首先利用熱等靜壓的方法在1100°C到1350°C的溫 度范圍制備了透過率大于50%且晶粒尺寸小于1微米的透明氧化鋁陶瓷。專利 CN1182069以及專利CN1887786利用同樣的熱等靜壓燒結(jié)方法成功制備了晶粒 尺寸小于1微米的純氧化鋁和添加納米氧化鋯的透明氧化鋁，這兩個(gè)專利中的 透光率都沒有詳細(xì)的測(cè)試手段描述。專利WO2004007397同樣利用熱等靜壓技 術(shù)制備了添加MgO， Y203,La203和Zr02的高直線透光率氧化鋁陶瓷，645納米 時(shí)散射角小于0.5°的直線透過率大于30%，好的材料可以大于60%。但是這些 熱等靜壓工藝都需要一個(gè)相對(duì)漫長(zhǎng)的樣品預(yù)制階段，包括素坯成型和低溫預(yù)燒， 加上最后的熱等靜壓處理往往要經(jīng)歷至少24小時(shí)的流程。熱等靜壓工藝的復(fù)雜 流程決定了該技術(shù)在實(shí)際操作中的難以重復(fù)性，且成本較高。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備工藝簡(jiǎn)單的高直線透 光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷及其低溫快速燒結(jié)制備方法。
高直線透光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷化學(xué)組成是純度大于99.99%的純A1203， 或者是質(zhì)量百分比為99.5% 99.99%的氧化鋁和質(zhì)量百分比為0.01% 0.5%的 MgO， Y203， 1^203和Zr02中一種或多種。
所述的細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷的平均粒徑為0.3 1微米，在光波長(zhǎng)為640nm 時(shí)材料的直線透光率為50 65%。
細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷的相對(duì)密度高于99.5%，維氏硬度為20 24GPa，抗彎 強(qiáng)度為700 900MPa，斷裂韌性為3 4MPam1/2。
高直線透光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷的制備方法是將八1203粉放入石墨模具 中用放電等離子燒結(jié)爐燒結(jié)，爐溫在3 4分鐘內(nèi)加熱升溫至600°C，然后在3 12分鐘內(nèi)加熱升溫至1050 1400°C并在此溫度保溫1 10分鐘，保持壓力10 200MPa，冷卻，爐溫降到200 300。C時(shí)取出樣品。
高直線透光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷的制備方法包括如下步驟1 )將100重量份氧化鋁、0.01 0.5重量份的MgO、0.01 0.5重量份的Y203、、 0.01 0.5重量份的La203、 0.01 0.5重量份的Zr02放入球磨罐中以水和氧化鋁 球?yàn)榻橘|(zhì)球磨1 2小時(shí)，球磨前用0.1M的硝酸溶液將pH值調(diào)整為3 4， 80 100。C真空干燥4 5小時(shí)，得到粉體，過60目篩；
2)將過篩的粉體用鋼模40 70MPa干壓后再經(jīng)冷等靜壓120 250MPa壓 制成素坯，放入石墨模具中用放電等離子燒結(jié)爐燒結(jié)，爐溫在3 4分鐘內(nèi)加熱 升溫至600°C，然后在3 12分鐘內(nèi)加熱升溫至1050 1450°C并在此溫度保溫 1 10分鐘，保持壓力10 200MPa，冷卻，爐溫降到200 300°C時(shí)取出，在 900 1100°C熱處理8 12小時(shí)。
所述的氧化鋁粉純度大于99.99%，粉體的粒徑為100 500nm,比表面積為 4 15m2/g。
本發(fā)明所制備的細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷的平均晶粒尺寸介于0.3到1微米，在 光波長(zhǎng)為640nm時(shí)材料的直線透光率大于50%，好的材料可以達(dá)到大于62%的 直線透光率。典型的顯微結(jié)構(gòu)如圖2所示，晶粒尺寸分布均勻，無晶粒異常長(zhǎng) 大現(xiàn)象。
本發(fā)明可以在很廣的材料組成范圍內(nèi)都達(dá)到上述的光學(xué)和力學(xué)性能指標(biāo)，可 以根據(jù)透明氧化鋁的具體應(yīng)用途徑來設(shè)計(jì)最佳的材料組分。本發(fā)明技術(shù)中所用 的氧化鋁可以是純度大于99.99%的純氧化鋁，也可以是其中添加有MgO， Y203，La203和Zr02中質(zhì)量百分比為0.01%-0.5%的任意一種添加劑的氧化鋁，或者是 添加質(zhì)量百分比為0.01。/。 0.5。/。的MgO， Y203， La203和Zr02中任意兩種或任 意三種添加劑的氧化鋁陶瓷。高純透明氧化鋁可以應(yīng)用于相對(duì)對(duì)材料成分要求 苛刻的領(lǐng)域，例如人工髖關(guān)節(jié)頭，牙科修飾材料；而有添加劑的透明氧化鋁則 適用于其他的領(lǐng)域，如導(dǎo)彈罩，防護(hù)裝甲，高溫觀察窗，半導(dǎo)體以及LED發(fā)光 器件的透明基板，手表軸承及表殼，手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備保護(hù)窗口等，極端高溫環(huán) 境下添加劑的存在可以穩(wěn)定透明陶瓷材料的性能，而一般使用環(huán)境下添加劑的 存在可以最大限度的提高透明氧化鋁的直線透光率。本發(fā)明涉及透明氧化鋁陶瓷的方法具有低溫，快速的特點(diǎn)。燒結(jié)溫度低于 1450°C，而燒結(jié)全過程的時(shí)間不超過30分鐘。此技術(shù)的可靠性很高，不同批次 生產(chǎn)的透明氧化鋁陶瓷之間力學(xué)以及光學(xué)性能偏差不超過2%。


圖1是本發(fā)明中直線透光率的測(cè)試裝置示意圖；圖2是本發(fā)明透明陶瓷制備技術(shù)所制備高直線透光率氧化鋁陶瓷的典型顯 微結(jié)構(gòu)；圖3是實(shí)施例1所得樣品在300到1000nm波長(zhǎng)范圍的直線透光率與波長(zhǎng)關(guān) 系曲線；圖4是實(shí)施例2所得樣品在200到1000nm波長(zhǎng)范圍的直線透光率與波長(zhǎng)關(guān) 系曲線；圖5是實(shí)施例3所得樣品在200到3000nm波長(zhǎng)范圍的直線透光率與波長(zhǎng)關(guān) 系曲線；圖6是實(shí)施例4所得樣品在200到1000nm波長(zhǎng)范圍的直線透光率與波長(zhǎng)關(guān) 系曲線；圖7是實(shí)施例5所得樣品在200到1400nm波長(zhǎng)范圍的直線透光率與波長(zhǎng)關(guān) 系曲線；圖8是實(shí)施例1， 2， 3， 4， 5中制備的lmm厚透明陶瓷片實(shí)物照片，順序 為依次從左到右。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明中的陶瓷材料燒結(jié)都是利用由日本Sumitomo Coal Mining Co.公司生 產(chǎn)的放電等離子燒結(jié)爐(Dr. Sinter 2050)來具體完成的。以下實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但是本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例。 實(shí)施例1將純度為99.99%，平均粒度300nm的A1203粉直接裝入石墨模具中?？刂?爐溫3分鐘內(nèi)升到600°C，然后5分鐘加熱到1150°C并在此溫度保溫5分鐘， 燒結(jié)過程保持壓力80MPa，然后切斷電源冷卻，爐溫降到200°C時(shí)將石墨模具 同樣品取出。而后不經(jīng)高溫氧化處理，直接將陶瓷片雙面拋光至0.8毫米厚來測(cè) 試光學(xué)性能。燒結(jié)后的陶瓷樣品相對(duì)密度為99.7%，平均晶粒尺寸為0.5微米，在波長(zhǎng)為 640nm時(shí)材料的直線透光率為56.7%。材料的維氏硬度為21.3GPa，抗彎強(qiáng)度 770MPa，斷裂韌性為3.2MPam1/2。該透明陶瓷片實(shí)物如圖8所示。材料不同波 長(zhǎng)條件下的直線透光率結(jié)果如圖3所示在所測(cè)波長(zhǎng)范圍的紫外端(300nm)直 線透光率仍然接近10%，而近紅外端(1000nm)的直線透光率則超過70%，接 近單晶的理論透光率86%。實(shí)施例2以氧化鋁為100%計(jì)，稱取質(zhì)量百分比0.02%的MgO，然后同純度為99.99%, 平均粒度為400nm的八1203粉放入球磨罐中以水和高純氧化鋁球?yàn)榻橘|(zhì)球磨1 小時(shí)，球磨前用0.1M的硝酸溶液將pH值調(diào)整為3。球磨后80°C真空干燥4小 時(shí)，過60目篩。將過篩的粉體用鋼模50MPa干壓后再經(jīng)冷等靜壓200MPa壓制 得到素坯。而后將素坯放入石墨模具中，控制爐溫3分鐘內(nèi)升到600。C，然后6 分鐘加熱到1280。C并在此溫度保溫7分鐘，燒結(jié)過程保持壓力50MPa，然后切 斷電源冷卻，爐溫降到20(TC時(shí)將石墨模具同樣品取出。而后經(jīng)高溫1000。C空 氣條件下處理10小時(shí)，最后將陶瓷片雙面拋光至0.8毫米厚來測(cè)試光學(xué)性能。燒結(jié)后的陶瓷樣品相對(duì)密度為99.9%，平均晶粒尺寸為0.7微米，在波長(zhǎng)為 640nm時(shí)材料的直線透光率為59.6Q/。。材料的維氏硬度為21GPa，抗彎強(qiáng)度 810MPa，斷裂韌性為3.5MPam"2。該透明陶瓷片實(shí)物如圖8所示。材料不同波 長(zhǎng)條件下的直線透光率結(jié)果如圖4所示在所測(cè)波長(zhǎng)范圍的紫外端G00nm)直 線透光率仍然接近20%，而近紅外端(1000nm)的直線透光率則超過75%,接 近單晶的理論透光率86%。實(shí)施例3以氧化鋁為100%計(jì)，稱取質(zhì)量百分比0.3%的Y203，然后同純度為99.99%， 平均粒度為300nrn的商八1203粉放入球磨罐中以水和高純氧化鋁球?yàn)榻橘|(zhì)球磨1 小時(shí)，球磨前用0.1M的硝酸溶液將pH值調(diào)整為3。球磨后80°C真空干燥4小 時(shí)，過60目篩。將過篩的粉體用鋼模50MPa干壓后再經(jīng)冷等靜壓200MPa壓制 得到素坯。而后將素坯放入石墨模具中，控制爐溫3分鐘內(nèi)升到600。C,然后6分鐘加熱到1200°C并在此溫度保溫10分鐘，燒結(jié)過程保持壓力50MPa，然后 切斷電源冷卻，爐溫降到200。C時(shí)將石墨模具同樣品取出。而后經(jīng)高溫100(fC 空氣條件下處理10小時(shí)，最后將陶瓷片雙面拋光至0.8毫米厚來測(cè)試光學(xué)性能。 燒結(jié)后的陶瓷樣品相對(duì)密度為99.9%，平均晶粒尺寸為0.6微米，在波長(zhǎng)為 640nm時(shí)材料的直線透光率為58.2%。材料的維氏硬度為22GPa，抗彎強(qiáng)度 790MPa，斷裂韌性為3.7MPam1/2。該透明陶瓷片實(shí)物如圖6所示。材料不同波 長(zhǎng)條件下的直線透光率結(jié)果如圖5所示在所測(cè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)，300nm時(shí)直線透 光率仍然接近10%，而在波長(zhǎng)大于1500nm的范圍直線透光率則超過80。/。，十 分接近單晶的理論透光率86%，同時(shí)材料沒有明顯的吸收峰，在近紅外2-3微米 波長(zhǎng)范圍的直線透光率為83%。 實(shí)施例4以氧化鋁為100%計(jì)，分別稱取質(zhì)量百分比0.1%的MgO和0.4%的Zr02， 然后同純度為99.99%,平均粒度為400nm的A1203粉放入球磨罐中以水和高純 氧化鋁球?yàn)榻橘|(zhì)球磨1小時(shí)，球磨前用0.1M的硝酸溶液將pH值調(diào)整為3。球 磨后80。C真空干燥4小時(shí)，過60目篩。將過篩的粉體用鋼模70MPa干壓后再 經(jīng)冷等靜壓150MPa壓制得到素坯。而后將素坯放入石墨模具中，控制爐溫3 分鐘內(nèi)升到600°C，然后6分鐘加熱到1350°C并在此溫度保溫8分鐘，燒結(jié)過 程保持壓力150MPa，然后切斷電源冷卻，5分鐘后爐溫降到200°C時(shí)將石墨模 具同樣品取出。而后經(jīng)高溫1000。C空氣條件下處理10小時(shí)，最后將陶瓷片雙 面拋光至0.8毫米厚來測(cè)試光學(xué)性能。燒結(jié)后的陶瓷樣品相對(duì)密度為99.8%，平均晶粒尺寸為0.7微米，在波長(zhǎng)為 640nm時(shí)材料的直線透光率為62。/。。材料的維氏硬度為21GPa，抗彎強(qiáng)度 830MPa，斷裂韌性為3.7MPam1/2。該透明陶瓷片實(shí)物如圖8所示。材料不同波 長(zhǎng)條件下的直線透光率結(jié)果如圖6所示在所測(cè)波長(zhǎng)范圍的紫外端(300nm)直 線透光率仍然接近10%，而近紅外端(1000nm)的直線透光率則超過74%，比 實(shí)施例1更接近單晶的理論透光率86%。 實(shí)施例5以氧化鋁為100%計(jì)，分別稱取質(zhì)量百分比O.P/o的MgO， Y203和Zr02，然 后同純度為99.99%，平均粒度為200nm的A1203粉放入球磨罐中以水和高純氧 化鋁球?yàn)榻橘|(zhì)球磨l小時(shí)，球磨前用0.1M的硝酸溶液將pH值調(diào)整為3。球磨 后80°C真空干燥4小時(shí)，過60目篩。將過篩的粉體用鋼模50MPa干壓后再經(jīng) 冷等靜壓200MPa壓制得到素坯。而后將素坯放入石墨模具中，控制爐溫3分鐘內(nèi)升到600°C，然后8分鐘加熱到1380°C并在此溫度保溫3分鐘，燒結(jié)過程保 持壓力100MPa，然后切斷電源冷卻，5分鐘后爐溫降到20(TC時(shí)將石墨模具同 樣品取出。而后經(jīng)高溫1000°C空氣條件下處理10小時(shí)，最后將陶瓷片雙面拋 光至0.8毫米厚來測(cè)試光學(xué)性能。燒結(jié)后的陶瓷樣品相對(duì)密度為99.9%，平均晶粒尺寸為0.7微米，在波長(zhǎng)為 640nm時(shí)材料的直線透光率為60.iy。。材料的維氏硬度為21GPa，抗彎強(qiáng)度 820MPa，斷裂韌性為3.9MPam1/2。該透明陶瓷片實(shí)物如圖8所示。材料不同波 長(zhǎng)條件下的直線透光率結(jié)果如圖7所示在所測(cè)波長(zhǎng)范圍的紫外端(300nm)直 線透光率仍然接近15%，而近紅外端(1400nm)的直線透光率則超過80%，十 分接近單晶的理論透光率86%。 實(shí)施例6將平均粒度為100nm，純度為99.99%的高純八1203粉放入石墨模具中用放 電等離子燒結(jié)爐燒結(jié)，爐溫在3分鐘內(nèi)加熱升溫至600T，然后在3分鐘內(nèi)加熱 升溫至1050°C并在此溫度保溫1分鐘，保持壓力lOMPa，冷卻，爐溫降到200°C 時(shí)取出樣品。所制備的透明氧化鋁640nm波長(zhǎng)直線透光率為50.3%。 實(shí)施例7將平均粒度為500nm，純度為99.99%的高純A1203粉放入石墨模具中用放 電等離子燒結(jié)爐燒結(jié)，爐溫在4分鐘內(nèi)加熱升溫至60(fC，然后在12分鐘內(nèi)加 熱升溫至140(TC并在此溫度保溫10分鐘，保持壓力200MPa，冷卻，爐溫降到 300°C時(shí)取出樣品。所制備的透明氧化鋁640nm波長(zhǎng)直線透光率為50.9%。 實(shí)施例8以氧化鋁為100%計(jì)，分別稱取質(zhì)量百分比0.01。/。的MgO， Y203， 1^203和 Zr02，然后同純度為99.99%,平均粒度為100nm的A1203粉放入球磨罐中以水 和高純氧化鋁球?yàn)榻橘|(zhì)球磨1小時(shí)，球磨前用0.1M的硝酸溶液將pH值調(diào)整為 3。球磨后8(fC真空干燥4小時(shí)，過60目篩。將過篩的粉體用鋼模40MPa干壓 后再經(jīng)冷等靜壓120MPa壓制成素坯，放入石墨模具中用放電等離子燒結(jié)爐燒 結(jié)，爐溫在3分鐘內(nèi)加熱升溫至600。C，然后在3分鐘內(nèi)加熱升溫至105(fC并 在此溫度保溫1分鐘，保持壓力100MPa，冷卻，爐溫降到200。C時(shí)取出，在900。C 熱處理8小時(shí)。所制備的透明氧化鋁640nm波長(zhǎng)直線透光率為54.9%。 實(shí)施例9以氧化鋁為100%計(jì)，分別稱取質(zhì)量百分比0.5。/。的MgO， Y203， 1^203和 Zr02，然后同純度為99.99%，平均粒度為500nm的A1203粉放入球磨罐中以水和高純氧化鋁球?yàn)榻橘|(zhì)球磨2小時(shí)，球磨前用0.1M的硝酸溶液將pH值調(diào)整為 4。球磨后100。C真空干燥5小時(shí)，得到粉體，過60目篩；將過篩的粉體用鋼模70MPa干壓后再經(jīng)冷等靜壓250MPa壓制成素坯，放 入石墨模具中用放電等離子燒結(jié)爐燒結(jié)，爐溫在4分鐘內(nèi)加熱升溫至600°(3，然 后在12分鐘內(nèi)加熱升溫至1450°C并在此溫度保溫10分鐘，保持壓力200MPa， 冷卻，爐溫降到300。C時(shí)取出，在110(TC熱處理12小時(shí)。所制備透明氧化鋁 陶瓷在640nm波長(zhǎng)時(shí)直線透光率為57.2%。
權(quán)利要求
1.一種高直線透光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷，其特征在于細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷化學(xué)組成是純度大于99.99％的純氧化鋁，或者是質(zhì)量百分比為99.5％～99.99％的Al2O3和質(zhì)量百分比為0.01％～0.5％的MgO，Y2O3，La2O3和ZrO2中一種或多種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高直線透光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷，其特征在 于所述的細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷的平均粒徑為0.3 1微米，在光波長(zhǎng)為640nm時(shí) 材料的直線透光率為50 65%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高直線透光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷，其特征在 于所述的細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷的相對(duì)密度高于99.5%，維氏硬度為20 24GPa， 抗彎強(qiáng)度為700 900MPa，斷裂韌性為3 4MPam1/2。
4. 一種如權(quán)利要求1所述高直線透光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷的制備方法，其 特征在于將八1203粉放入石墨模具中用放電等離子燒結(jié)爐燒結(jié)，爐溫在3 4分 鐘內(nèi)加熱升溫至600°C，然后在3 12分鐘內(nèi)加熱升溫至1050 1400°C并在此 溫度保溫1 10分鐘，保持壓力10 200MPa，冷卻，爐溫降到200 300°C時(shí) 取出樣品。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高直線透光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷的制備方 法，其特征在于所述的氧化鋁粉純度大于99.99%，粉體的粒徑為100 500nm， 比表面積為4 15m2/g。
6. —種如權(quán)利要求1所述高直線透光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷的制備方法，其 特征在于，包括如下步驟-1) 將100重量份Al2O3、0.01 0.5重量份的MgO、0.01 0.5重量份的Y203、 0.01 0.5重量份的La203、 0.01 0.5重量份的Zr02放入球磨罐中以水和氧化鋁 球?yàn)榻橘|(zhì)球磨1 2小時(shí)，球磨前用0.1M的硝酸溶液將pH值調(diào)整為3 4， 80 100。C真空干燥4 5小時(shí)，得到粉體，過60目篩；2) 將過篩的粉體用鋼模40 70MPa干壓后再經(jīng)冷等靜壓120 250MPa壓 制成素坯，放入石墨模具中用放電等離子燒結(jié)爐燒結(jié)，爐溫在3 4分鐘內(nèi)加熱 升溫至600°C，然后在3 12分鐘內(nèi)加熱升溫至1050 1450°C并在此溫度保溫 1 10分鐘，保持壓力10 200MPa，冷卻，爐溫降到200 300。C時(shí)取出，在 900 1100°C熱處理8 12小時(shí)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高直線透光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷的制備方 法，其特征在于所述的氧化鋁粉純度大于99.99%，粉體的粒徑為100 500nm， 比表面積為4 15m2/g。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高直線透光率細(xì)晶透明氧化鋁陶瓷及其有脈沖電場(chǎng)存在條件下的制備方法。透明氧化鋁陶瓷在1050至1400℃的溫度范圍燒結(jié)，全部燒結(jié)過程少于30分鐘，材料具有高于99.5％的相對(duì)密度，平均晶粒尺寸介于0.3到1微米，維氏硬度大于20GPa，抗彎強(qiáng)度為700至900MPa，斷裂韌性為3-4MPam^1/2，直線透光率大于50％，好的材料可以大于62％。本發(fā)明中的透明氧化鋁陶瓷可以是純度大于99.99％的純氧化鋁，也可以是添加有單一0.01％-0.5％MgO，0.01％-0.5％Y₂O₃，0.01％-0.5％La₂O₃和0.01％-0.5％ZrO₂，或者是其中任意兩種，或者任意三種添加劑的氧化鋁陶瓷。本發(fā)明公開的透明氧化鋁陶瓷制備方法具有低溫，快速的特點(diǎn)。此技術(shù)的可靠性高，不同批次生產(chǎn)的透明氧化鋁力學(xué)及光學(xué)性能偏差不超過2％。
文檔編號(hào)C04B35/622GK101306943SQ200810062630
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者昕 王, 喆 趙 申請(qǐng)人:昕 王