烧结工艺对镁铝尖晶石透明陶瓷物相、显微结构及光学性能的影响

镁铝尖晶石透明陶瓷是一种优异的中红外材料,被广泛应用在军事领域和民用领域,具有典型的军民通用特点。本工作研究了烧结工艺对镁铝尖晶石透明陶瓷物相、显微结构及光学性能的影响,确定了适合高质量镁铝尖晶石透明陶瓷烧结工艺路线,对加快大尺寸透明陶瓷装甲材料产业化具有重要意义。结果表明:热压Mg Al_(2)O_(4)透明陶瓷中Li离子可能以LiAlO_(2)形式存在;热等静压Mg Al_(2)O_(4)透明陶瓷的优先取向生长面为(311);热压和热等静压工艺制备的Mg Al_(2)O_(4)陶瓷中Al离子、Mg离子偏离化学计量配比且Al和Mg摩尔比大于2,随着热等静压压力增大,陶瓷内部小晶粒增多,同时发现MgAl_(2)O_(4)陶瓷晶粒尺寸控制在20~40μm有利于提升3~5μm平均透过率,处理温度1750℃、压力170 MPa条件下有利于提升MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷3~5μm波段的平均透过率,平均透过率大于85%。同时,发现热等静压烧结时间对提升MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷的红外透过率作用较小。