两步烧结法制备红色Ce:8YSZ透明陶瓷及其性能研究

彩色氧化锆陶瓷具有鲜艳色彩、高折射率、耐磨损、耐腐蚀及对人体无毒等优点,被广泛应用于电子、装饰等领域。本研究采用共沉淀法合成了平均粒径为15.9 nm的立方相Ce:8YSZ纳米粉体。以经过800℃煅烧4 h的粉体为原料,通过两步烧结技术制备了具有高光学透过率和高红色度的Ce:8YSZ透明陶瓷,并系统研究了空气预烧温度对红色Ce:8YSZ透明陶瓷微观结构、直线透过率和色度的影响。当预烧温度从1200℃升高到1300℃时,Ce:8YSZ陶瓷的平均晶粒尺寸从0.3μm增大到2.2μm,同时相对密度从87.2%增加到97.1%。经过1275℃空气预烧2 h并结合1700℃热等静压烧结3 h所得的Ce:8YSZ透明陶瓷表现出最佳的光学质量和最大的红色度值,在700 nm处的直线透过率为47.6%,红色度为52.0。