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无机光学透明材料——透明陶瓷 主要内容 一、透明陶瓷基本概念 二、透明陶瓷的种类 三、陶瓷的透光原理 四、影响陶瓷透明性的因素 五、透明陶瓷的制备 六、透明陶瓷的应用 七、结论 一、透明陶瓷的基本概念 透明陶瓷（Transparent ceramics）是指采用陶瓷工艺制备的具有一定透光性的多晶材料，又称光学材料 一般多晶陶瓷的不透明性是由于非等轴晶系的多晶晶粒在排列取向上的随机性，导致晶粒间折射系数不连续，以及晶界效应，气孔等引起的散射等原因所致。 透明陶瓷通常采用压力烧结【包括热压，等离子体压力烧结（SPS)，热等静压（HIP）等】和气氛烧结（包括氢气烧结，氧气烧结和真空烧结等）等方法制备而成。 二、透明陶瓷的种类 1. 材料体系分 氧化物、氟化物、氮化物、氧氮化物、氧硫化物、硫化物、硒化物等透明陶瓷 随着技术的发展很可能出现更多种类的透明陶瓷的材料体系 2. 按性能分类 透明结构陶瓷、透明功能陶瓷（包括透明激光陶瓷、透明闪烁陶瓷、透明铁电陶瓷、红外透明陶瓷等） 二、透明陶瓷的种类 3）按组划分 氧化物透明陶瓷 氟化物透明陶瓷 氮化物透明陶瓷、氧化物透明陶瓷、硫化物透明陶瓷 硫化物透明陶瓷、硒化物透明陶瓷和碲化物透明陶瓷 4）按功能划分 透明激光陶瓷材料 透明闪烁陶瓷 透明铁电陶瓷 红外透明陶瓷 三、陶瓷的透光原理 陶瓷是一种多晶的无机材料，一般由晶粒，晶界，气孔等组成。陶瓷中存在大量如气孔杂质晶界等不均匀的显微结构，会造成对光线强的散射和折射。图1为多晶体陶瓷中散射模型示意图。 光通过厚度为t透明陶瓷片时，各种光能损失如图2所示。I0为入射光，I为初射光，A为表明反射损失，B为吸收损伤，C为内部折射，双折射损失，D为背面反射损失。 图1 多晶陶瓷中的主要光线散射效应 图2 光在物质中传播时各种光损失示意图 四、影响陶瓷透明性的因素 1）原料的影响 原料的晶体结构与缺陷 原料的纯度与粒度 原料的分散性 原料的其他影响因素 四、影响陶瓷透明性的因素 2）烧成工艺 气体介质 烧成温度 烧结添加剂对陶瓷透明性的影响 3）陶瓷微观结构和表面加工光洁度对陶瓷透明性的影响 五、透明陶瓷的制备 1）粉料制备 陶瓷工艺的基本特点就是以粉体作为原料经过成型和烧成，制成多晶烧结体 2）成型工艺 成型工艺对陶瓷成品的烧结和最后达成的透明性有一定的影响 3）烧结工艺 烧结过程中材料获得较高的强度和其他功能特性，少解释陶瓷制备的核心和及重要的关节环节之一 六、透明陶瓷的应用 1）照明用透明陶瓷 2）激光透明陶瓷 3）医疗仪器用透明闪烁陶瓷 4）透明红外陶瓷 5）透明装甲陶瓷 6）高折射指数透明陶瓷 七、结论 结构-功能一体化材料的研发是当前材料科学发展的基本趋势之一,透明陶瓷则是这一趋势的代表,它在国防军工和国民经济各个领域均有巨大的需求和潜在的应用价值 本文主要简要介绍了透明陶瓷的相关概念以及种类，透明陶瓷的透光原理，透明陶瓷的性能（主要论述了影响透明陶瓷透明性的因素），透明陶瓷的制备，最后论述了透明陶瓷的应用 Thanks for Your Attention!