烧结工艺对镁铝尖晶石透明陶瓷物相、显微结构及光学性能的影响

作者：郭立; 赵永田; 石红春^*; 曹波; 刘宇阳; 陈观通; 郑安生; 马远飞; 林泉; 刘晓华

来源：硅酸盐学报, 2022, 50(12): 3230-3235.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220471

• 镁铝尖晶石透明陶瓷
• 热压
• 热等静压
• 物相分析
• 显微结构
• 光学性能

镁铝尖晶石透明陶瓷是一种优异的中红外材料，被广泛应用在军事领域和民用领域，具有典型的军民通用特点。本工作研究了烧结工艺对镁铝尖晶石透明陶瓷物相、显微结构及光学性能的影响，确定了适合高质量镁铝尖晶石透明陶瓷烧结工艺路线，对加快大尺寸透明陶瓷装甲材料产业化具有重要意义。结果表明：热压Mg Al2O4透明陶瓷中Li离子可能以LiAlO2形式存在；热等静压Mg Al2O4透明陶瓷的优先取向生长面为(311)；热压和热等静压工艺制备的Mg Al2O4陶瓷中Al离子、Mg离子偏离化学计量配比且Al和Mg摩尔比大于2，随着热等静压压力增大，陶瓷内部小晶粒增多，同时发现MgAl2O4陶瓷晶粒尺寸控制在20～40μm有利于提升3～5μm平均透过率，处理温度1 750℃、压力170 MPa条件下有利于提升MgAl2O4透明陶瓷3～5μm波段的平均透过率，平均透过率大于85%。同时，发现热等静压烧结时间对提升MgAl2O4透明陶瓷的红外透过率作用较小。

• 单位
  北京有色金属研究总院; 有研稀土新材料股份有限公司