陶瓷是怎样“炼成”透明陶瓷的？

晶体结构对陶瓷多晶体透明度影响很大，晶体结构缺陷的影响亦不容忽视。例如：材料中o2-空位的存在，有利于o2-扩散，可促进氧化物透明陶瓷的烧结，但烧成的制品中残留的氧空位会降低陶瓷的透明度。此外，晶体的位错缺陷、晶粒表面的生长条纹、品粒结晶方向取向混乱等结构缺陷也是影响透明度提高的不利因素。

②原料的纯度及粒度：制备透明陶瓷要使用高纯度(99.5%以上)、高分散、高烧结活性粉料。原料中杂质会生成异相，形成光的散射中心，减弱投射光在入射方向上的强度，显著降低制品的透明度。

另外，在保持粉体颗粒高度分散和较高的成型密度的前提下，原料粉体越小越有利于气孔的排除及烧结性能提高，但实际上，原料粒度大小有一个适合的范围，过细会导致成型密度低、易团聚，以及吸附环境中的异质分子等问题。

③原料的分散性：粉体除具有高的纯度和小的粒度外，同时颗粒应高度分散，以保障高的烧结活性。所谓高度分散，是指原料颗粒达到一定的细度时，颗粒仍保持各自的独立性，颗粒之间不因为相互作用而产生团聚，形成较大尺寸的二次颗粒。

研究表明，制备透明陶瓷的理想粉体，除要求原料必须具备高纯、超细等特性，制备过程中不能引入杂质、颗粒应呈等轴状外，颗粒之间还不能产生明显的团聚。硬团聚体的产生会使粉体原有的高分散和小颗粒尺寸的优势完全或部分丧失。当粉体成型体中存在较大尺寸的气孔，这类气孔相对较小气孔而言热力学稳定性高，被排除的动力学阻力较大，甚至难以被排除。团聚体的存在，使得粉体成型体中的存在将导致材料无法烧结致密，最终难以获得透明的陶瓷材料。

2、烧成工艺

①气体介质：明陶瓷和普通陶瓷不同，最后须在真空、氢气氛或其他气氛中烧成。正确选择烧成时的气体介质，是制备透明陶瓷的重要条件之一。在空气中或惰性气体介质中烧结，因空气或惰性气体残留于气孔中，不利于气孔的排除，很难制得无气孔的透明陶瓷。因此，有必要经真空或使用氢气气氛烧结。对于阳离子和阴离子挥发性小且区别不大的化合物可使用真空烧成，例如，使用真空烧结可以制得氧化铝、氧化钇、氧化钪和氧化锆等透明陶瓷。

②烧成温度：透明陶瓷需要比一般陶瓷制品更高的烧结温度才能排除气孔，达到透明化烧结。烧制透明陶瓷时，要根据烧结材料的性质和坯体的性能及大小确定最高烧成温度。最佳烧成温度还与热工设备的承受能力有关，同时要考虑节能。总而言之，在保证光学透明度的前提下，透明陶瓷的烧成温度应尽可能低一些。

③烧结添加剂：烧结添加剂一方面可以有效降低烧结温度，二来可以抑制晶界的迁移和晶粒生产，促进气孔排除，有利于烧结的致密化，但过量的添加反而会产生第二相，影响透光性。确定添加剂的用量时应保证它不以新的固相形式析出，而完全进入主晶相形成固溶体为宜。

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