热等静压技术在透明陶瓷研究中的应用进展

透明陶瓷具有与单晶材料相媲美的光学、力学和热学等性能，被广泛应用在透明装甲、红外窗口、高功率激光器、白光照明、医学诊疗等民用和军事领域。影响透明陶瓷光学透过率的主要因素是气孔，而热等静压（HIP）后处理是消除气孔，获得高质量透明陶瓷的有效办法之一。本文综述了近期利用热等静压技术研究透明陶瓷取得的成果和提出的一些机理，进而对热等静压技术开发透明陶瓷进行了讨论和展望。     

透明陶瓷的发展

综述和分析了研究和发展中的几种透明陶瓷，介绍了透明陶瓷的性能及有关用途。     

读者信箱

问：透明陶瓷的应用领域有哪些？其研究进展和发展现状如何？ 答：1简介 一般陶瓷是不透明的，但是光学陶瓷或钠灯灯管等制品像玻璃一样透明，故称透明陶瓷。一般陶瓷不透明的原因是其内部存在杂质和气孔，前者能吸收光，后者令光产生散射，所以就变得不透明。如果选用高纯原料，并通过一定的工艺方法排除气孔就可能获得透明陶瓷。早期就是采用此方法得到透明的氧化铝陶瓷，后来研究出如烧结白刚玉、氧化镁、氧化铍、氧化钇、氧化钇一二氧化锆等多种氧化物系列透明陶瓷。近期又研制出非氧化物透明陶瓷，如砷化镓、硫化锌、硒化锌、氟化镁、氟化钙等。     

透明陶瓷的研究进展

综述了透明的陶瓷的优点,对影响陶瓷透明度的制备因素、本征因素进行了说明,并对本征因素进行了简要分析.分别介绍了氧化物透明陶瓷和非氧化物透明陶瓷的性质、应用以及研究现状,重点说明了激光陶瓷Nd:YAG和闪烁陶瓷的研究进展.此外,对透明陶瓷未来的发展趋势进行了展望.     

透明陶瓷的制备技术及其透光因素的研究

简要地介绍了国内外透明陶瓷的制备技术,同时探讨了气孔和晶界组织结构等因素对透明陶瓷的透光性能的影响,并展望了透明陶瓷研究的发展趋势.     

激光陶瓷的研究进展

随着透明陶瓷制备技术的不断发展,使得部分透明陶瓷成功用作激光放大介质,这为透明陶瓷的应用开辟了新的领域,即用作激光陶瓷.本文对激光陶瓷的研究现状和发展作了综合评述.     

问：透明陶瓷有哪些用途？请介绍一下制备工艺及性能。

答：一般陶瓷是不透明的，但是光学陶瓷像玻璃一样透明，故称透明陶瓷。普通陶瓷不透明的原因是其内部存在杂质和气孔，前者能吸收光，后者令光产生散射，所以就不透明了。因此如果选用高纯原料，并通过工艺手段排除气孔就可以获得透明陶瓷。     

透明陶瓷研究进展

透明陶瓷除具有传统陶瓷典型特性外,还具有玻璃的光学特性,是一类备受关注的新型无机材料。综述了透明陶瓷透光原因及制备方法,重点介绍了近年来我国在透明激光陶瓷、陶瓷闪烁体、红外窗口陶瓷中的研究进展,并对其研究趋势提出展望。     

光固化3D打印钇铝石榴石透明陶瓷及其微结构调控

成型是钇铝石榴石(YAG)透明陶瓷研制的关键环节,对透明陶瓷的致密化过程及其力学、热学和光学性能有重要影响。本工作围绕YAG透明陶瓷的基于数字光处理(DLP)技术的光固化3D打印成型,系统地开展了YAG陶瓷浆料的研制、陶瓷生坯的构筑及坯体脱脂和烧结工艺研究。采用流变仪分析了固含量对陶瓷浆料流变特性的影响,借助分析曝光参数对单层陶瓷膜特性的影响,确立了最佳的光固化工艺参数。结合TG–DTA分析,对陶瓷坯体脱脂制度进行了精准控制。采用真空高温烧结工艺制备得到高致密YAG透明陶瓷,讨论了固含量、烧结温度等工艺参数对YAG透明陶瓷微结构演变及光学质量的影响,基于DLP光固化成型技术成功制备出可见光透过率高达82.9%的高性能YAG透明陶瓷。     

透明陶瓷的研究现状与发展

由于透明陶瓷具有优异性能，近年来得到广泛深入的研究，并在实际应用中取得一定突破，有可能成为替代单晶的新一代光学材料。本文重点介绍了透明陶瓷以及制备中出现的新方法和新工艺的发展趋势。     

透明氧化铝陶瓷制备的研究进展

氧化铝陶瓷是第一个实现透明化的先进陶瓷材料,拓展了先进陶瓷材料的研究和应用领域;并作为高强度气体放电灯的关键部件一电弧管而获得实际应用.近半个世纪以来,人们在提高透过率的理论研究和优化制备工艺方面取得了众多成果.本文论述了影响透明氧化铝陶瓷透光性的各种因素,并且从氧化铝粉体、烧结助剂的选择及作用和烧结工艺等三方面综述了近年来国内外关于氧化铝陶瓷研究的工作与进展,对氧化铝透明陶瓷的制备进行了较为系统的综述,最后展望了透明氧化铝陶瓷的发展趋势.     

MgO-Al2O3-SiO2系透明玻璃陶瓷研究进展

透明玻璃陶瓷具有热膨胀系数可调、强度高、化学稳定性好的优点,且兼具透光/发光的特性,是一种在光学信息、生物技术、激光技术、红外遥感及民用照明等领域有着广泛的应用前景的新型功能材料。本文简述了玻璃陶瓷的透光机制,对形核剂、过渡金属离子及稀土离子掺杂MgO-Al₂O₃-SiO₂(MAS)系透明玻璃陶的析晶及透光/发光性能方面的研究进展进行了介绍,并简要分析了开发具备透光/发光性质的高结晶度MAS透明玻璃陶瓷材料存在的问题,最后展望了透明玻璃陶瓷的发展趋势与前景。     

High-entropy transparent ceramics: Review of potential candidates and recently studied cases

High-entropy ceramics have been widely explored and extensively studied since the first demonstration of the configuration entropy stabilized reversible transitions between multiple and single phases by Rost et al. in 2015. Most of the current research on high-entropy ceramics has focused on properties like thermal conductivity, thermoelectricity, structures, and others. Some recent studies have extended the high-entropy concept to the field of transparent ceramics. We reviewed these papers and proposed four potential ceramics groups for high-entropy transparent ceramics including fluoride ceramics, fluorite-deficient and/or ordered pyrochlore A₂B₂O₇ ceramics, garnet ceramics, and sesquioxide ceramics. In this article, we review ceramic powder synthesis, the fabrication of transparent ceramics, high-entropy ceramics, and limited cases of high-entropy transparent ceramics for each category. High-entropy transparent ceramics with diverse compositions and structures will provide more possibilities for functional transparent ceramics in the future.     

透明陶瓷的研究进展

综述了影响陶瓷透明度的因素。分别介绍了红外陶瓷、激光陶瓷、闪烁陶瓷,并对他们未来的发展趋势进行简要的综述。     

透明AlON陶瓷材料的研究现状及进展

综述了透明AlON陶瓷材料的制备工艺、透光性影响因素、主要应用及研究现状.指出透明AlON陶瓷已经成为各国材料学科领域和军事领域竞相研究的热点,透光性能好的AlON材料的研制和开发是制约我国在该领域发展的核心技术.     

Size effect on hardness for micro-sized and nano-sized YAG transparent ceramics

Traditional micro-sized and nano-sized YAG transparent ceramics were tested by nanoindentation at different peak loads. The micro-sized YAG transparent ceramics show a marked indentation size effect (ISE). However, for the nano-sized YAG transparent ceramics, the hardness was constant in the whole investigated range without any evidence of ISE. We show that the absence of indentation size effect for nano-sized YAG transparent ceramics can be accurately modeled using the plastic deformation mechanism of grain boundary sliding.     

Preparation and properties of LiF transparent ceramics by cold sintering process

The development of optoelectronic devices depends on the development of optoelectronic materials such as transparent ceramics. LiF transparent ceramics are photoelectronic ceramics with excellent photoelectric properties. Still, the traditional preparation of LiF transparent ceramics generally needs a high temperature or high-pressure environment, and the cost is high. This paper adopts a cold sintering process to prepare high-density LiF transparent ceramics at low temperatures to reduce the preparation conditions. The effects of different cold sintering temperatures on microstructure, density, hardness, visible and near-infrared transmittance, and electrical properties of transparent ceramics were studied. The results show that using LiOH solution as the solvent, the relative density of LiF ceramics can reach up to 99.64% under the sintering condition of 375 °C/470 MPa, and the Vickers hardness is 1.34 GPa. Vickers hardness is 1.34 GPa. The transmittance in the visible and near-infrared regions is 60.45% and 85.31%, respectively. The dielectric constant and dielectric loss of 13 GHz are 4.36 and 1.11 × 10⁻³, respectively.