MgAl2O4纳米透明陶瓷的制备及其透明机理VIP免费

第20卷第4期2006年8月材料研究学报CHINESEJOURNALOFMATERIALSRESEARCHVo1．20NO．4August2006MgAl2o4纳米透明陶瓷的制备及其透明机理齐建起·卢铁城·，。常相辉·雷牧云z黄存新z1．四川大学物理系和辐射物理及技术教育部重点实验室成都6100642．中非集团人工晶体研究院北京1000183．中科院国际材料物理中心沈阳110016摘要用传统合成金刚石用的六面顶压机，使用工艺简单的高温焙烧法得到的MgA1204纳米粉体，采用超高压烧结法分别在较低温度800—1100℃和较高压强3—5GPa下尝试进行了纳米透明陶瓷的制备，得到了平均粒径约为50—75nm的MgA1204纳米透明陶瓷，发现烧结陶瓷的最佳温度为1000℃，最佳压力为4GPa．样品的密度直接决定样品的透明度，粉体的性质对透明度也有很大的影响，透明陶瓷的纳米化使其在光学透过率方面具有独特优势．关键词无机非金属材料，MgA12Oa，纳米透明陶瓷，超高压烧结，透明机理分类号TB321文章编号1005—3093(2006)04—0367—05InvestigationonpreparationandtransparentmechanismofMgA1204transparentnano-——ceramicsQIJianqiLUTiecheng，3CHANGXianghuiLEIMuyunHUANGCunxinj．DepartmentofPhysicsandKeyLaboratoryofRadiationPhysics&TechnologyofMinistryofEducation．SichuanUniversity．Chenqdu61DD2．ResearchInstituteofSyntheticCrystals，Be打口j000183．InternationalCenterforMaterialPhysics．ChineseAcademyofSciences．Shenyangjj0016SupportedbyNationa1Natura1ScienceFoundationofChinaNO．50272040，FokYingrrongEducationFoundationNO．91046andYouthScienceandTechnologyFoundationofSichuanProvinceNo．03ZQ026~)39．ManuscriptreceivedJuly12，2005；inrevisedformApri130．2006．{Ibwhomcorrespondenceshouldbeaddressed，Tel：f028)85412031，E—ma订：1utiecheng@vip．sina．coinABSTRACTUsingMgAI204nano-powderobtainedbyuniquehigh-temperature--calciningmethodsastherawmateriaI，withasix—pressure--sourcemachinewhichiSusuaIlyusedfordiamondsynthesis．MgAI204transparentnano-ceramichasbeensuccessfullypreparedforthefirsttimebyultrahighpressuresinteringatIOWtemperaturefrom800to1100℃underhighpressuresfrom3to5GPa．ThemeangrainsizeoftheobtainedtransparentceramiciSfr0m50tO75nm．andtheoptimaISinteringconditionshouIdbeatthetemperatureof~1000℃Underthepressureof4GPa．Thetransmittanceofceramicisafectededdominatelybyitsdensity，alsoiSaffectedbyphaseandcrystallizationoftherawpowder．andthegrainnanolizationofMgAI204transparentceramicprovidesuniqueadvantagestolighttransmission．KEYWoRDSinorganicnon—metallicmaterials，MgAI204，transparentnano-ceramic，ultrahighpres—suresintering．transparentmechanismMgA1204透明陶瓷因具有高熔点、高硬度、高强度、高热导性、强耐酸碱性、低膨胀系数以及高光学透过率，得到了广泛的应用[引．美国用真空热压法制备出高透明陶瓷[，引，中材人工晶体研究院采用热国家自然科学基金50272040、霍英东青年教师基金91046和四J省杰出青年学科带头人培养基金03ZQ026-039资助项目．2005年7月12日收到初稿；2006年4月30日收到修改稿．本文联系人：卢铁城，教授等静压法也制备出性能优异的透明陶瓷【9J．这种透明陶瓷的烧结温度高达1750℃，陶瓷晶粒大至几十m，其透明度不仅和烧结温度有关，而且与烧结压力有关．但是，烧结压力影响陶瓷透明度等物性的机制还不清楚．另外，当前采用CVD等方法制备的高纯纳米粉体_l0J，其尺寸分布较窄，但是制备成本高且工艺复杂，限制了纳米陶瓷的研究和应用．本文以成本低廉、工艺简单的高温熔烧法制备的纳米MgA12O4粉体为原料，使用超高压烧结技术制备出MgA12O4纳米透明陶瓷，并研究了其透明机理．维普资讯http://www.cqvip.com材料研究学报20卷1实验方法以MgSOjTH2()(纯度>99．【)％)和NH4AI(SO4)2121I2O(纯度>995％)为原料，将其按摩尔比1：2称量．加入适量去离子水溶解成混台溶液，用石英杯盛装置1：马弗炉中．...