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齐齐哈尔大学

文献检索报告

学院：材料学院

班级：无机071 网站

透明陶瓷材料的制备方法及其应用

透明陶瓷的含义：

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。一般陶瓷不透明的原因是其内部存在有杂质和气孔，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能获得透明陶瓷。早期就是采用这样的办法得到透明的氧化铝陶瓷，后来陆续研究出如烧结白刚玉、氧化镁、氧化铍、氧化钇、氧化钇-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。透明陶瓷的用途，最早是使用在灯具上。高压钠灯是一种发光效率很高的电光源，但在钠蒸气放电时产生1000℃以上的高温，具有很强的腐蚀性，玻璃灯管根本没法耐受，所以高压钠灯一直没能问世，直到有了透明陶瓷，高庄钠灯才得到实际应用，除高压钠灯外，透明陶瓷还使用于其它新型灯具，如艳灯、铷灯、钾灯等。向尾蛇导弹头部的红外探测器，外面有一个整流罩，它不仅要有足够的强度，还要能透过红外线，以确保导弹能跟踪敌机辐射的红外线。担当此任的材料只有透红外陶瓷，响尾蛇导弹的整流罩就是用透红外陶瓷做的。电焊工人操作时，要不断地把面罩举起拿下，十分不方便。有一种锆钛酸铅镧透明铁电陶瓷，能透光，耐高温，用它造成具有夹层的护目镜，能根据光线的亮暗自动进行调节，有了这种护目镜，电焊工人工作起来就十分方便。这种护目镜，正在核试验工作人员和飞行员中得到广泛的作用。

透明陶瓷的制备主要研究思路是通过探索晶化动力学，了解晶相形成机理，调控纳米复合结构；在结构－光谱特性关系研究的基础上，优化结构，改善发光性能。取得的主要进展有：

1．含Tm/Er：YF3透明玻璃陶瓷实现宽带红外发射，发光峰最大半高宽达175nm，可完全覆盖1.4~1.7um 光通讯窗口，可望开发为优良光纤放大器材料。

2．通过改变稀土掺杂，含Re:YF3透明玻璃陶瓷可具有近紫外、蓝色、绿色、红色和近红外多色上转换发光。

3．含Er：CdS 半导体量子点透明玻璃陶瓷，通过量子点向Er3+的能量转移，可以增强稀土发光。4．含Er：NaYF4纳米晶的透明玻璃陶瓷，具有强的可见光上转换发射，在扩大硅太阳电池对阳光有效响应频谱、提高光电转换效率方面具有重大应用前景。

结论：制备工艺简单、成本较低的透明玻璃陶瓷是一类很有前途的发光材料，加强结构－性能关系和结构调控研究，是发展该材料的关键。

一、网络检索

1、透明陶瓷的定义的搜索

打开网络浏览器在百度上输入透明陶瓷的定义，点击百度一下。

搜索结果：

2、透明陶瓷的制备的方法搜索

打开网络浏览器在百度上输入透明陶瓷的制备，点击百度一下。搜索结果：

3、透明陶瓷的应用的搜索

打开网络浏览器在百度上输入透明陶瓷的应用，点击百度一下。

二、齐齐哈尔大学图书馆数据库检索

1、透明陶瓷的制备和应用的搜索

（1）数据库名称：中国知识资源总库

（2）主页网址：/grid2008/index.htm

（3）检索年限：从2000年到2010年

（4）检索词：关键词（透明陶瓷的制备）

（5）检索途径：首先，进入齐齐哈尔大学主页，将光标移至图书档案点击进入图书馆。选择登陆“中国知识资源总库”，输入如图：

（6）检索结果：

（7）检索词：关键词（透明陶瓷的制备）

（8）检索结果：

2、透明陶瓷的制备和应用的搜索

（1）数据库名称：重庆维普资源总库

（2）主页网址：/index.asp?Cookies=True

（3）搜索年限：2000年--2010年

（4）检索词：关键词（透明陶瓷的制备和应用）

（5）检索途径：首先，进入齐齐哈尔大学主页，将光标移至图书档案点击进入图书馆。选择登陆“重庆维普中文科技期刊数据库”，进入“文献检索”，输入如图：

在搜索栏中分别输入：透明陶瓷的制备和透明陶瓷的应用

（6）检索结果：

透明陶瓷的制备

透明陶瓷的应用

英文版的搜索：

在齐齐哈尔大学图书馆点击springer外文期刊数据库进入，在搜索栏中输入The preparation and applicatio ns of transparent ceramics

搜索结果：

三、参考书籍

1、【无机光学透明材料:透明陶瓷】

编著者：施剑林，冯涛著

出版社：上海科学普及出版社

出版年：2008年

馆藏地点：016 第六借书室(中304)

中文图书索书号:TQ174.75/21

2、《透明陶瓷》

编著者：(苏)维德利克(Выдрик,Г.А.)著出版社：轻工业出版社

出版年：1987

馆藏地点：001 第九借书室(西101)

索书号：TQ174.75/4

四、综述

透明陶瓷的定义、制备及其应用前景

王桂海

齐齐哈尔大学161006

摘要:叙述了自然界中存在的透明陶瓷,由此引出透明陶瓷的制备方法,并展望了透明陶瓷的应用前景。

关键词:透明陶瓷;制备方法;应用前景

透明陶瓷的的定义

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

透明陶瓷材料制备要点

1．透光应分成两种：直线透光和漫射（积分）透光，后者是用总透射光来决定的，这是光线通过透明的空心圆桶又从积分球表面反射回来而得。

2．陶瓷透光在很大程度上取决于其组成相的折射率之差，差值越大和陶瓷中二次相数量越多，则其透光率越低。

3．结晶的多相性，结构特性，晶体的相互排列，晶体尺寸，玻璃相和气孔的存在是严重影响陶瓷透明度的主要因素。

4．入射光波长相当于晶体大小的情况下。发生最大的散射，既陶瓷材料必须避免尺寸为0.4-0.8的晶体存在。

5．氧化铝的折射率1.76，玻璃相折射率，空气折射率1.0

6．气孔体积占3%时，透光率1%，0.3时，透光率10%。

7．400瓦钠灯管有最广泛的应用，其发光效率117Im/W，工作6000小时后光通量下降不超过7%，总透光率90-92%。

8．烧结纯氧化物粉末时，如果不添加改性剂，甚至在接近于熔点温度下也不能获得高于97-98%理论密度的材料，因为在烧结最后阶段，晶体开始极快的生长而只留下封闭气孔之故。由于剧烈的再结晶，晶体捕获了大量的微小气泡，它们很快进入晶体内部而从晶界处消失。

9．添加剂由于生成固溶体而使晶格疏松或导致在晶格中生成空位，强化了烧结。

10．添加0.1%MgO的刚玉陶瓷是由正六方晶体组成，没有气孔和夹杂物。清晰的细晶粒主要以120度夹角相交，其理论密度3.98。

11．在空气中或惰性气体中烧结不能获得无气孔材料，因为惰性气体残留在气孔中并阻碍其生长。在真空或氢气中烧结氧化物时，伴随产生一些还原过程，即增加了材料的缺陷并从而增加了烧结的速度和完全程度。

12．氧化铝的烧成应放在能使阴离子空位浓度提高的氢界质中进行。

13．先在1270-1870K氧化气氛下烧结，然后在1870-2220K真空或氢气下烧结。

14．多相透光陶瓷的要求是

（1）单相并具有理论密度

（2）立方晶格及尽可能大的晶体尺寸

（3）表面应经过精细的研磨和抛光

15．γ-Al2O3转变成α-Al2O3伴随体积缩小14.3%，若在氧化铝料中含有γ-Al2O3会导致烧成后制品的气孔率增高和收缩增大。

16．原始组分配合料的研磨是重要的工序，可用各种球磨机进行研磨，对研磨的总要求是保证材料的