AlON透明陶瓷的微观结构及其对光学和力学性能的影响

发布时间：2025-07-07 00:41

　　AlON透明陶瓷具有优异的光学和机械性能,可用于制作中红外窗口、头罩以及透明装甲。美国Surmet公司已成功制备出610mm×914mm的AlON大尺寸板材及各种共形窗口,并开展AlON透明陶瓷在航空航天以及防弹透明装甲等领域的应用研究。国内AlON的研究处于起步阶段,在尺寸、光学性能（透过率和光学均匀性）及力学性能等方面差距较大,造成这些差距的主要原因是对材料微观结构的认识不够深入。首先在粉体方面,对AlON粉体在低温阶段分解再合成认识不足;其次,对于AlON陶瓷中的微观结构如孪晶、晶粒尺寸等认识不够深入。针对以上的问题,本论文深入地研究了AlON粉体在低温阶段的分解再合成过程,以及该过程对陶瓷光学性能的影响;探索了新型烧结助剂Y₂O₃-La₂O₃-CaO和Y₂O₃-La₂O₃-MnO对AlON烧结性能及显微结构的影响;深入研究了AlON透明陶瓷中孪晶的演变规律及其力学强化机制;成功制备出氮化铝多形体增强的AlO...

【文章页数】：169 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1实际光学窗口的反射和透射

Fig.1.1Reflectionandtransmissionoftheactualopticalwindow在实际的应用中，用作窗口材料的透明陶瓷均是具有一定厚度的两面抛光的平片。如图1.1所示，在空气中，强度为I的光线a垂直入射到窗口材料的A面，光线a便会....

图1.2红外材料短波截止限与能隙的关系

AlON透明陶瓷的微观结构及其对光学和力学性能的影响光的吸收系数很小。其透过率的波长范围取决于其短波截止限和长该两个截止限分别是由束缚电子跃迁的本征吸收带和光学支的共振的。本征吸收带决定了材料的能隙Eg，当辐射光子能量大于或等便会产生电子-空穴对，吸收光子，发生跃迁；....

图1.3透明陶瓷中的主要光散射来源

图1.3透明陶瓷中的主要光散射来源1.3Schematicillustrationoflightscatteringeffectsincer光强度;的吸收系数;中气孔和杂质引起的散射系数;中晶界引起的散射系数;的厚度;够透明还取决于其他因素。多晶透明陶瓷主要....

图1.4(a)晶粒取向和(b)晶粒无序氧化铝

AlON透明陶瓷的微观结构及其对光学和力学性能的影响见光波段的透过率仅为15%左右。为了制备出高光学质量和高机械性能的氧陶瓷，科学家们做了大量的研究工作。Apetz等[14]基于Rayleigh-Gans-Debye理研究了氧化铝晶粒尺寸与光学透过率之间的关系，发现当氧化铝的晶....

本文编号：4056223