埃尔派知识课堂：氧化镁对氧化铝透明陶瓷的性能有哪些影响

就透明陶瓷的化学组分、相结构、制备工艺以及性能要求而言，透明陶瓷是当前先进陶瓷领域中化学与相组成最纯净、致密度最高、工艺要求最严格，性能要求最苛刻的陶瓷材料。在氧化铝透明陶瓷的制备过程中，除采用高纯度的原料粉体外，还需加入极少量的烧结助剂来促进烧结致密化和气孔排除。此外，微量烧结助剂还可抑制晶粒异常生长，因而烧结助剂的选择及含量对透明陶瓷的质量至关重要。

对相对密度的影响

添加适量氧化镁的氧化铝透明陶瓷相对密度会有所提高，但随着氧化镁掺杂量的增大，其相对密度会有所下降。此外，随着保温时间的延长，陶瓷样品的相对密度也会随之提高，这是由于陶瓷晶粒得到了生长和完善，陶瓷样品中的气孔进一步排出，使得样品的相对密度有所增加。因此，延长保温时间可以得到致密度更好、透光率更优的透明氧化铝陶瓷。

对显微结构的影响

随着氧化镁添加量的增加，陶瓷晶粒会更加细小。这是由于在陶瓷中形成的氧化镁·氧化铝尖晶石相可以阻碍晶界移动，抑制晶粒生长。但如果氧化镁添加量过大，气孔会逐渐增多。可能是由于氧化镁掺杂量过大会在晶界处形成不连续的液相，从而使微小气孔聚合成较大气孔并残留其中。这种气孔排除较慢，当添加量过大时，体积密度会因此呈现下降的趋势。

对光学性能的影响

当氧化镁的掺杂量较低时，透明陶瓷的光透过率较高，这是由于适量的氧化镁可以抑制晶界快速移动，使气孔排出比较完全，陶瓷更加致密，透过率较高。但随着掺杂量的增加，氧化镁的含量超过在氧化铝中的固溶度后会局部形成第二相，形成光的散射中心，造成透明陶瓷透过率的下降。

氧化铝透明陶瓷耐高温、耐腐蚀、强度高、韧性高，且透光性能良好。由于制备成本低，其被广泛应用于照明领域高压钠灯、陶瓷金卤灯的陶瓷放电管，电子工业领域的集成电路基片、高频绝缘材料，以及红外检测窗口等领域。