AlON透明陶瓷具有優異的光學和機械性能,可用于制作中紅外窗口、頭罩以及透明裝甲。美國Surmet公司已成功制備出610mm×914mm的AlON大尺寸板材及各種共形窗口,并開展AlON透明陶瓷在航空航天以及防彈透明裝甲等領域的應用研究。國內AlON的研究處于起步階段,在尺寸、光學性能（透過率和光學均勻性）及力學性能等方面差距較大,造成這些差距的主要原因是對材料微觀結構的認識不夠深入。首先在粉體方面,對AlON粉體在低溫階段分解再合成認識不足;其次,對于AlON陶瓷中的微觀結構如孿晶、晶粒尺寸等認識不夠深入。針對以上的問題,本論文深入地研究了AlON粉體在低溫階段的分解再合成過程,以及該過程對陶瓷光學性能的影響;探索了新型燒結助劑Y₂O₃-La₂O₃-CaO和Y₂O₃-La₂O₃-MnO對AlON燒結性能及顯微結構的影響;深入研究了AlON透明陶瓷中孿晶的演變規律及其力學強化機制;成功制備出氮化鋁多形體增強的AlO...

【文章頁數】：169 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1實際光學窗口的反射和透射

Fig.1.1Reflectionandtransmissionoftheactualopticalwindow在實際的應用中，用作窗口材料的透明陶瓷均是具有一定厚度的兩面拋光的平片。如圖1.1所示，在空氣中，強度為I的光線a垂直入射到窗口材料的A面，光線a便會....

圖1.2紅外材料短波截止限與能隙的關系

AlON透明陶瓷的微觀結構及其對光學和力學性能的影響光的吸收系數很小。其透過率的波長范圍取決于其短波截止限和長該兩個截止限分別是由束縛電子躍遷的本征吸收帶和光學支的共振的。本征吸收帶決定了材料的能隙Eg，當輻射光子能量大于或等便會產生電子-空穴對，吸收光子，發生躍遷；....

圖1.3透明陶瓷中的主要光散射來源

圖1.3透明陶瓷中的主要光散射來源1.3Schematicillustrationoflightscatteringeffectsincer光強度;的吸收系數;中氣孔和雜質引起的散射系數;中晶界引起的散射系數;的厚度;夠透明還取決于其他因素。多晶透明陶瓷主要....

圖1.4(a)晶粒取向和(b)晶粒無序氧化鋁

AlON透明陶瓷的微觀結構及其對光學和力學性能的影響見光波段的透過率僅為15%左右。為了制備出高光學質量和高機械性能的氧陶瓷，科學家們做了大量的研究工作。Apetz等[14]基于Rayleigh-Gans-Debye理研究了氧化鋁晶粒尺寸與光學透過率之間的關系，發現當氧化鋁的晶....

本文編號：4056223