Mg2+-Li+固溶γ-AlON透明陶瓷的探索研究.pdf

1、近些年來，人們?cè)谘芯喀?AlON基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)Mg2+、Li+等金屬離子可以固溶于γ-AlON，形成MgAlON和LiAlON等固溶體。MgAlON和LiAlON透明陶瓷具有與γ-AlON相同的晶體結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的光學(xué)性能?，F(xiàn)有一些研究表明MgAlON和LiAlON透明陶瓷在保持γ-AlON透明陶瓷優(yōu)異性能的基礎(chǔ)上呈現(xiàn)出一些較好的性能如好的低溫?zé)岱€(wěn)定性和機(jī)械性能等，使其具有更廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本論文首先依據(jù)γ-AlON晶體空位濃度

2、與Mg2+/Li+和N3-含量的關(guān)系和三元相圖MgO-AlN-Al2O3進(jìn)行組成設(shè)計(jì)。采用溶膠凝膠法結(jié)合低溫自燃燒法制備了均勻細(xì)小的LiAl5O8納米粉體。采用場致快速合成MgAlON與LiAlON粉體，優(yōu)化出最佳合成工藝、Mg源/Li源等。在最佳合成工藝的基礎(chǔ)上研究了不同組成MgAlON和LiAlON粉體的場致快速合成，優(yōu)化出三個(gè)最佳組成，合成了純度高、粒徑細(xì)小均勻的MgAlON和LiAlON粉體。
　　 以優(yōu)化出的MgAlO

3、N和LiAlON透明陶瓷粉體為原料，研究不同組成和燒結(jié)溫度下MgAlON和LiAlON透明陶瓷的無壓燒結(jié)制備。研究結(jié)果表明最佳組成為7＃，MgAlON最佳燒結(jié)溫度為1900℃，LiAlON合適燒結(jié)溫度為1925℃。在優(yōu)化的組成和燒結(jié)條件下，7＃MgAlON樣品具有晶粒大小且分布均勻、氣孔較少的顯微結(jié)構(gòu)和較好的光學(xué)透過性能，0.25-6μm波段范圍內(nèi)光學(xué)透過率最高達(dá)到62％(厚度為2 mm)，相對(duì)密度99.99％，硬度14.3±0.3 G