燒結(jié)助劑對(duì)無壓燒結(jié)制備γ-AlON透明陶瓷的影響研究.pdf

1、尖晶石型氧氮化鋁(γ-AlON)是Al2O3-AlN體系中的一個(gè)穩(wěn)定存在的單相、立方固溶體物相。具有優(yōu)良的光學(xué)性能和機(jī)械性能，因而成為頗具潛力的結(jié)構(gòu)-功能一體化新型材料。透明γ-AlON陶瓷可以應(yīng)用于照明、光學(xué)與醫(yī)用儀器、激光、裝甲、紅外探測(cè)等諸多領(lǐng)域。
　　 本論文首先采用實(shí)驗(yàn)室自制的包含不同AlN(32mol％、36mol％、40mol％、44mol％)名義含量的單相γ-AlON透明陶瓷粉末為原料，研究球磨時(shí)間對(duì)原料粉末的純

2、度、粒徑分布的影響。確定了合適的球磨時(shí)間，得到顆粒小、分散均勻的γ-AlON粉末。
　　 其次，本論文通過無壓燒結(jié)法制備了γ-AlON透明陶瓷。以不同組分的γ-AlON粉體為原料，Y2O3和La2O3為復(fù)合燒結(jié)助劑(其中Y2O3和La2O3質(zhì)量比是4:1)系統(tǒng)研究了制備工藝和燒結(jié)助劑對(duì)無壓燒結(jié)制備γ-AlON透明陶瓷的影響。研究表明優(yōu)化的制備工藝是燒結(jié)溫度為1900℃、保溫時(shí)間為24h；并且當(dāng)Y2O3-La2O3復(fù)合燒結(jié)助劑含量

3、為0.1wt％時(shí)，可得到樣品厚度為1mm，最大直線透過率超過60％的γ-AlON透明陶瓷，其最大直線透過率比沒有添加燒結(jié)助劑的AlON陶瓷提高50％。通過研究不同復(fù)合燒結(jié)助劑含量對(duì)γ-AlON透明陶瓷的光學(xué)性能、機(jī)械性能以及微觀結(jié)構(gòu)的影響，表明：適量的復(fù)合燒結(jié)助劑，通過固溶到γ-AlON晶粒中促進(jìn)材料致密化，有利于光學(xué)性能的提高；過多的燒結(jié)助劑在燒結(jié)過程中形成液相并殘留在晶界中，導(dǎo)致γ-AlON陶瓷的致密度和光學(xué)透過性能下降。