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2025-06-19
要使氧化铝粉烧结成透明陶瓷，需通过严格控制的原料、工艺和后处理流程消除内部散射源，核心工艺步骤如下：
纯度要求
氧化铝纯度 ≥99.99%：严格控制铁（≤5ppm）、硅（≤10ppm）、钠（≤20ppm）等杂质，避免形成光散射中心。
粉体粒径：需亚微米级（0.1-0.5μm）且分布均匀，以实现致密堆积；例如采用纳米氧化铝粉（平均粒径50nm，比表面积10-20m²/g。
添加剂选择
添加 0.1-0.5% MgO：抑制晶界迁移，防止晶粒异常长大，减少双折射散射。
等静压成型：在100-200MPa压力下保压10-20分钟，确保坯体密度均匀。
热压成型：石墨模具中施加20-30MPa压力，真空或惰性气氛下预烧结（1200℃×2h）。
注：烧结后需缓慢降温（3-5℃/min），防止热应力开裂。
精密加工
切割：金刚石砂轮切割（速度5-10m/s），表面粗糙度Ra≤5μm。
研磨：W20-W10金刚石磨料，压力0.1-0.2MPa，粗糙度Ra≤1μm。
抛光：氧化铈抛光液（浓度5-10%），压力0.05-0.1MPa，最终Ra≤0.1μm。
表面镀膜：针对特殊应用场景，通过镀膜进一步减少表面反射损失。
透光率：优化后可见光波段透光率≥85%（厚度1mm），接近蓝宝石单晶水平。
应用方向：
LED照明基板（替代蓝宝石，实现多角度发光）；
-激光窗口、红外导弹整流罩；
-透明装甲、高温观察窗。
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