透明氧化鋁陶瓷的制備及其性能研究.pdf

1、氧化鋁陶瓷因具有耐高溫、耐腐蝕、優(yōu)良的力學(xué)、光學(xué)等物理化學(xué)性能，使其在機(jī)械、半導(dǎo)體、電子、軍工、醫(yī)學(xué)等高科技新技術(shù)領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景。本文采用化學(xué)沉淀法引入燒結(jié)助劑Y3+, La3+和Mg2+，通過真空燒結(jié)工藝制備了透明氧化鋁陶瓷。采用密度測(cè)試、X射線衍射儀（XRD）、能譜分析儀（EDS）、掃描電子顯微鏡（SEM）、紫外紅外分光光度計(jì)及壓痕法等對(duì)樣品形貌、結(jié)構(gòu)、光學(xué)和力學(xué)性能等進(jìn)行了測(cè)試和表征，分析了燒結(jié)助劑及其引入方式對(duì)氧化鋁陶瓷

2、光透過率的影響。此外，本文采用溶膠-凝膠法，以異丙醇鋁為原料，制備了穩(wěn)定的勃姆石溶膠，并通過旋涂法制備了氧化鋁陶瓷膜。采用傅里葉紅外光譜儀（FT-IR）、XRD、SEM及原子力顯微鏡（AFM）等分析了影響勃姆石溶膠穩(wěn)定性和成膜情況的因素。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用化學(xué)沉淀法引入的燒結(jié)助劑可以均勻的分布在氧化鋁陶瓷中，不存在團(tuán)聚和出現(xiàn)第二相的情況。Y3+摻量的增加可以促使氧化鋁陶瓷晶粒生長(zhǎng)，降低其氣孔率，提高樣品的透光率。燒結(jié)助劑Mg

3、2+，Y3+和La3+的最佳摻入量分別為0.15wt％，0.05wt%和0.05wt%，該摻量時(shí)獲得的氧化鋁陶瓷樣品的晶粒尺寸均一，大小約為25-30μm，且沒有氣孔存在；其相對(duì)密度為99.62%，總透光率在350-800nm波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)大于80%。此外，由于Y和Mg含量的增加對(duì)樣品的微觀結(jié)構(gòu)的影響不同，使得樣品的維氏硬度隨著Y含量的增加而有所增大，Mg對(duì)樣品的維氏硬度幾乎沒有影響。采用溶膠-凝膠法配制勃姆石溶膠，當(dāng)n(Al(C3H7O)