珠海欧美克仪器有限公司

如何做好透明陶瓷?——访中国科学院上海硅酸盐研究所周国红研究员


来源:中国粉体网

[导读]  10月29日,由中国粉体网主办的第三届新型陶瓷技术与产业高峰论坛在江苏无锡隆重召开。期间我们对中科院上海硅酸盐研究所的周国红老师进行了专访,周老师就国内透明陶瓷的发展现状、制备方法等表达了自己的观点。

中国粉体网讯  10月29日,由中国粉体网主办的第三届新型陶瓷技术与产业高峰论坛在江苏无锡隆重召开。期间我们对中科院上海硅酸盐研究所的周国红老师进行了专访,周老师就国内透明陶瓷的发展现状、制备方法等表达了自己的观点。



国内透明陶瓷的发展现状及未来发展趋势


据周老师介绍,我们国家是从九十年代开始研究透明陶瓷的,当时的主要研究对象是半氧化铝透明陶瓷,后来紧跟国际前沿,开始研究激光透明陶瓷、闪烁透明陶瓷。目前产业化生产非常成熟的主要是半氧化铝透明陶瓷,作为高压钠灯、陶瓷金卤灯以及植物生长灯的陶瓷管壳,如今上海硅酸盐研究所的镁铝尖晶石透明陶瓷在军工领域也得到了应用。我们国家开展透明陶瓷的研究单位主要有,上海硅酸盐研究所、福建物构所、人工晶体院、武汉理工大学、四川大学等,上海硅酸盐所的研究团队所研发的透明的陶瓷在品质、光学性能、尺寸等方面在国内处于非常高的水平。


透明陶瓷的制备方法有哪些?


谈到透明陶瓷的制备方法,周老师表示,和所有的先进结构陶瓷一样,都是从粉体处理开始,然后是成型、烧结与退火,最后精密加工。透明陶瓷的粉体处理包括提高粉体的分散性、化学配比设计、烧结助剂选择,成型方法则要根据目标产品的形状采用不同的成型方法成型,比如干压等静压、注浆、凝胶注模、挤出、注射等等,透明陶瓷一般需要采用特殊的烧结方式,比如真空、热压、热等静压等等。虽然制备工艺和先进结构陶瓷大致相同,但需要注意的是,透明陶瓷对原材料的要求更高,而且对每个工艺环节控制上要做到更加精细。


透明陶瓷的粉体有何要求?


要想透明陶瓷的光学质量好,力学性能高,原料粉体非常关键,一般希望具备良好的分散性和烧结活性,同时要求晶粒尺寸小且分布窄。


透明陶瓷的烧结有何不同之处?


透明陶瓷的烧结方式与普通的结构陶瓷如氧化铝、氧化锆陶瓷等不同,一般采用真空气氛、氢气气氛或热压、热等静压等特种烧结方式。目的是希望尽可能把素坯里面的气孔排除,获得高度致密的陶瓷,实现透明化。


如何做到透明陶瓷的微观结构调控?


在报告中,周老师就已经提到,透明陶瓷对晶粒的要求就是尺寸小且均匀性好。微观调控的手段首先需要从粉体入手,粒度细、分布窄的粉体是保证制备出高性能透明陶瓷的前提。第二个手段就是通过添加烧结助剂来进行微观结构的调控,合适的烧结助剂可以促进气孔的排除,降低烧结温度,从而在更低的温度下实现致密化,有利于抑制晶粒的长大。此外,还可以通过晶种的引入或者在电、磁等特殊场环境下,对陶瓷的微观结构进行织构化设计,从而得到我们所需要的的透明陶瓷。


制备透明陶瓷的难点是什么?


周老师告诉中国粉体网记者,制备透明陶瓷的每一步都非常关键。比如说陶瓷粉体,目前大部分原料是从国外进口的,不是说国内不能做出来,而是国内的粉体品质稳定性上存在差距。再比如说成型,即使我们已经做了很多的工作,但与国外还差得远,像美国可以做出超过30英寸的透明陶瓷,在这个领域绝对是全球领先,我们目前还做不到这么大,这就是成型方面的关键技术。再来说一下烧结,在大会上,周老师做完报告后,现场参会人员曾向周老师提到,薄的透明陶瓷如何做到不变形,周老师认为这也是非常关键的技术。最后说到精密加工,透明陶瓷如果不进行研磨抛光,那就毛玻璃类似无法透明化,简单的形状对于我们来讲还可以完成,但形状复杂、精度要求高的透明陶瓷,无论是从设备还是加工技术,都是一项巨大的挑战。这些都需要我们科研人员和工程技术人员都能静下心来做好技术沉淀,积累数据,逐步提升,直至突破关键装备与技术。


(中国粉体网记者采访/黑金、编辑整理/山川)


推荐0
相关新闻:
网友评论:
0条评论/0人参与 网友评论

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:中国粉体网"的所有作品,版权均属于中国粉体网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国粉体网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

粉体大数据研究
  • 即时排行
  • 周排行
  • 月度排行
图片新闻