中国粉体网讯 透明陶瓷作为一种重要的无机非金属材料，具有熔点高，化学稳定性良好和机械强度高等优点，在许多领域具有特殊的用途。1959年，美国GE的陶瓷学家R.L.coble研制出一种不仅具有良好的透光性，而且在力学、热学、电学诸多方面具有优越性能的半透明氧化铝陶瓷，从此掀开了透明陶瓷研究的序幕。
以此为开端，科研人员先后研制了MgO、Y2O3、ZrO2、ThO2、BeO、CaO等氧化物的透明陶瓷，此后又出现了MgAl2O4和YA等复合氧化物的透明陶瓷及ZnS、CdTe、AlN非氧化物的透明陶瓷。
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透明陶瓷的发明，是陶瓷领域的一个重大突破，它极大的推动了陶瓷烧结理论的发展，打破了“陶瓷不透明”的传统观念。
那么，如何才能把陶瓷做的光滑透亮呢？我们首先要搞懂普通陶瓷为什么不透明！
其它陶瓷为什么会不透明
其实，其他的陶瓷之所以不透明，肯定是因为光不能穿透陶瓷，那光去哪了呢？我们看一下以下几个关键词。
1、气孔
普通陶瓷体内存在很多微气孔，这些微气孔会对光线产生很强的折射和反射，导致光被分散到各个方向，使光线无法穿透陶瓷。
2、杂质
陶瓷中的第二相杂质与陶瓷本体材料的光学性能差异巨大，往往会造成散射和吸收中心，大大降低了陶瓷的透光性。
3、晶界结构
普通陶瓷材料的构成不是单相，而是多相组成结构。那么光就会在这些不同晶相界面上发生散射。而透明陶瓷是单相的，它的晶界模糊不清，晶界与晶体本身的光学性质相差不大，所以并不会造成光的散射。
4、晶体结构
对不透明陶瓷而言，一般是选用对光各向异性的晶系材料制备而成，在各向异性的晶体中，光从一个晶粒向邻近的晶粒入射时，由于双折射现象会产生散射，造成不透光性。
5、表面光洁度
陶瓷的透光性还受到表面光洁度的制约，不透明陶瓷表面粗糙，对光的散射严重。因此，要想提高陶瓷的透光性，除了要降低原料的粒度外，还应该对其进行表面研磨和抛光。
如何提高透明度？
既然知道了病因，只管对症下药便是。要想提高陶瓷的透明度，无非从以下几个方面入手：
1、提高致密度，消除内部气孔。
2、尽量避免晶界上出现空隙，即便有空隙，其大小也应远远小于波长。
3、保证物料的高纯度，不能出现杂质或玻璃相。
4、晶粒小而均匀，气孔率低。
5、晶体对入射光的选择吸收很小。
6、各向同性，晶体结构最好是立方晶系。
7、提高表面光洁度。
具体应该如何做呢？
1、提高原料纯度
原料的纯度是影响透明度诸多因素中的主要因素之一，原料中杂质容易生成异相，形成光的散射中心，减弱透射光的在入射方向的强度，降低陶瓷的透过率，甚至失透。
2、降低原料粒度，控制粒径分布的均匀性
当原料的粒度很小，处于高度分散，烧结时微细颗粒可缩短气孔扩散的路程，颗粒越细，气孔扩散到晶界的路程就越短，容易排除气孔和改善原料的烧结性能，使透明陶瓷结构均匀，透过率高。
如果粉体颗粒分布不均匀，出现团聚或者少量粉体的颗粒粒径过大，容易在烧结过程中成为晶体的聚合中心，容易形成异常尺寸晶粒。在高温烧结过程中，个别晶粒生长过快，容易形成晶体的不均匀分布，甚至出现晶粒包裹气孔，影响材料的机械性能和光学性能。
3、添加烧结助剂
为了获得透明陶瓷，有时需加入MgO、Y2O3、La2O3、ZrO2等添加剂，可以抑制晶粒生长。添加剂的用量一般很少，所以要求添加剂能均匀分布于材料中，另外，添加剂还应能完全溶于主晶相，不生成第二相物质，也就是说，不破坏系统的单相性。
4、优化烧结工艺
烧成制度影响陶瓷材料的透明度，一般的陶瓷烧结温度更高才能排除气孔，达到透明化烧结。烧结透明陶瓷时，要根据烧结材料的性能和坯体的性能及大小来确定最高烧结温度。烧结透明陶瓷时，必须控制升温速度，确保整个坯体均匀加热，控制晶体生长速度和晶粒尺寸，并达到消除气孔的目的。保温时间的选择可依照晶粒的大小和气孔有无而定，冷却制度的确定应以陶瓷无变形且无内应力为准。
5、提高表面光洁度
透明陶瓷的透过率受表面光洁度的制约。光线入射到粗糙表面上会发生漫反射。烧结陶瓷的粗糙度越大，其透过率就越低。所以，还应对陶瓷表面进行研磨和抛光，经研磨后的陶瓷的透过率一般可从40%～45%增加到50%～60%以上，抛光后可能达到80%以上。
参考资料：
[1]吉亚明等.透明陶瓷材料现状与发展.无机材料学报
[2]李湘洲.透明陶瓷的现状与发展趋势.长春理工大学
[3]卢斌.透明陶瓷研究现状及展望.材料导报
[4]李清涛.透明多晶氧化铝陶瓷透光性的影响因素
[5]李长青等.影响透明陶瓷透光性能的因素
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