[發(fā)明專利]用于制造透明的燒結(jié)尖晶石的單段熱處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980119239.8
• 申請(qǐng)日: 2009-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN102066285A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 那鴻·范祖;摩西·達(dá)里埃爾;舍夷·邁耶;塞奇·卡拉布霍夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蓋夫本-古里安大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/443
• 分類號(hào): C04B35/443;C04B35/645
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 戴建波

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于制造基于鋁酸鎂尖晶石的透明多晶燒結(jié)陶瓷的快速且低成本的方法，該燒結(jié)陶瓷具有極好的光學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)。

發(fā)明背景

由于具有多種用途的光電性質(zhì)以及在透明裝甲相關(guān)用途中的應(yīng)用潛能，透明陶瓷制品引起了人們很大的興趣。結(jié)構(gòu)性透明陶瓷裝甲材料的首要候選物是立方氧氮化鋁(其商品名為AlON)、立方鋁酸鎂尖晶石(或稱鎂鋁尖晶石)和藍(lán)寶石(或稱剛玉寶石)。后者具有非立方的晶體結(jié)構(gòu)，目前僅以單晶的形式制造和使用，而立方的、各向同性的AlON可加工為多晶材料。但是，AlON的原料粉末很昂貴。多晶鋁酸鎂尖晶石(MgAl₂O₄)現(xiàn)在是最有前景的光學(xué)上透明的陶瓷，其表現(xiàn)出獨(dú)特的機(jī)械性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)的組合。當(dāng)燒結(jié)含有尖晶石或氧化物粉末的組合物時(shí)，所產(chǎn)生的燒結(jié)的透明尖晶石表現(xiàn)出光學(xué)上各向同性的立方結(jié)構(gòu)，因而晶體的晶界表面上的光散射就不太重要。通過減少多晶結(jié)構(gòu)中的孔隙和雜質(zhì)的量可獲得高的透射率。

已知的用于獲得透明多晶燒結(jié)尖晶石的方法，對(duì)原料的要求很高，這些方法要么利用有機(jī)金屬試劑，要么利用高純度且低粒度的氧化物；而且，已知的方法使用多段(multi-stage)的、耗時(shí)且耗能的工藝過程，表現(xiàn)出復(fù)雜的溫變機(jī)制。例如，US?4,543,346描述了通過多段的復(fù)雜方法由異丙氧化鎂和異丙氧化鋁的混合物獲得透明尖晶石燒結(jié)體，該方法包括將尖晶石燒結(jié)體在高溫下保持二十個(gè)小時(shí)，總的工藝時(shí)間超過48個(gè)小時(shí)。US?5,001,093描述了在延長(zhǎng)的多段過程中由亞微米尺寸的氧化鎂和氧化鋁獲得的尖晶石燒結(jié)體，其氧化鎂和氧化鋁中的雜質(zhì)被嚴(yán)格限制，有些在只有幾個(gè)ppm的水平。因此，已知的方法中只有通過漫長(zhǎng)的、復(fù)雜的和昂貴的工藝過程才能得到透明的尖晶石燒結(jié)體。因此，本發(fā)明的目的是提供一種較簡(jiǎn)單的用于制造透明的多晶燒結(jié)的尖晶石陶瓷的方法。

本發(fā)明的另一目的是提供一種用于由氧化物粉末生產(chǎn)透明的尖晶石燒結(jié)體的方法，該方法對(duì)氧化物粉末的純度和粒度沒有特別的要求。

氧化鋁和氧化鎂顆粒的尺寸為＜10微米，優(yōu)選＜5微米。

本發(fā)明的再一目的是提供一種相對(duì)較少耗時(shí)和耗能的制造透明尖晶石的方法。

本發(fā)明的又一目的是提供一種能夠由商業(yè)純度的氧化物粉末在幾小時(shí)內(nèi)以期望的數(shù)量和質(zhì)量得到透明尖晶石燒結(jié)體的方法。

本發(fā)明的另一目的是提供一種快速制造透明多晶燒結(jié)的尖晶石燒結(jié)體的方法，該尖晶石燒結(jié)體用于光電子學(xué)和裝甲相關(guān)場(chǎng)合中。

本發(fā)明的另一目的是提供相對(duì)便宜的鋁酸鎂尖晶石，其在整個(gè)可見光譜區(qū)基本上是透明的。

本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將隨著描述的進(jìn)行而顯現(xiàn)出來。

發(fā)明內(nèi)容