论文作者:王士维等 期刊:《美国陶瓷会志》 发布时刻:2009-2-25 10:12:8
最近,中国科学院上海硅酸盐研讨所王士维研讨员带领的课题组在低对称系统的氧化铝通明陶瓷的制备方面取得了重要的开展。该项研讨作业宣布在世界闻名杂志《美国陶瓷会志》(
)上,审稿人对该作业给予高度评价,“研讨思路新颖并赋有挑战性,肯定值得赶快宣布(The idea is new and challenging,and the result is absolutely worth to be published quickly)”。该项作业现已请求发明专利一项。
从上世纪60年代初榜首块氧化铝通明陶瓷面世以来,通明陶瓷取得了令人瞩目的开展。通明陶瓷作为一种新式资料除了自身就具有宽规模的透光性外,还具有高热导率、低电导率、低介电常数和介电损耗、高强度、高硬度、耐磨损、反抗腐蚀才能好等一系列优异的归纳功能。与玻璃资料比较,通明陶瓷除具有高强度、高硬度等长处,还具有更高的耐性,更好的抗外表损坏功能;与单晶比较,又具有更低的制备温度和更短的出产周期,并且在尺度和结构上更简单操控。因而,通明陶瓷逐步在照明技能、光学、特种仪器制作、电子技能及高温技能、航空航天等范畴取得日益广泛的使用。但是,迄今高质量的通明陶瓷仅局限于高对称性的立方晶系,如CaF2、Y2O3、YAG等,其光学功能可与相应的单晶比美;而低对称系统通明陶瓷的研讨一向徜徉在较低水平,研讨目标局限于氧化铝,并且光透过率较低。研讨之后发现,六方晶系的氧化铝在光学上归于一轴晶非均质体,对光线有双折率现象;当光线穿过恣意取向的两相邻晶粒时,会产生晶界双折射;多晶陶瓷存在着成百上千恣意取向的晶粒,屡次重复的双折射最终导致透过率的下降;也严峻阻止了低对称系统通明陶瓷的开展。研讨人员提出,当各个晶粒的光轴彼此平行摆放时,在理论上晶界双折射能够消除;在强磁场中氧化铝颗粒的c轴会沿着磁场方向摆放,而氧化铝的c轴便是光轴方向。据此,他们通过磁场辅佐的注浆成型办法,制备出氧化铝颗粒具有取向性摆放的陶瓷坯体,然后通过氢气氛烧结得到光轴彼此平行的通明多晶氧化铝陶瓷。与晶粒无序摆放的半通明氧化铝陶瓷比较,光学功能得到了大幅度提高,未来有望代替蓝宝石单晶资料用于可见-红外窗口、通明装甲以及激光介质资料。该研讨办法还能够拓宽使用于其它低对称系统通明陶瓷的探究研讨。(来历:中国科学院上海硅酸盐研讨所)
),doi: 10.1111/j.1551-2916.2008.02611.x ,Xiaojian Mao,Shiwei Wang)