文章研究了通過(guò) Pechini 法制備的Y?O?粉體作為燒結(jié)助劑對(duì)無(wú)壓燒結(jié) AlON 陶瓷透光性的影響。結(jié)果表明，提高前驅(qū)體煅燒溫度會(huì)促進(jìn)有機(jī)物分解，但也導(dǎo)致Y?O?顆粒長(zhǎng)大。900 ℃ 煅燒 2h 所得納米Y?O?粉體適合作為快速無(wú)壓燒結(jié)制備 AlON 透明陶瓷的燒結(jié)助劑，所制備的 AlON 陶瓷在波長(zhǎng) ~ 3750 nm 的透過(guò)率達(dá) 83. 4%。

1. 研究背景

領(lǐng)域概述：AlON 透明陶瓷因其優(yōu)異的透光性和力學(xué)性能，在紅外窗口、整流罩、透明裝甲等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，無(wú)壓燒結(jié)是制備AlON 透明陶瓷的主要方法之一，而燒結(jié)助劑在其中起著至關(guān)重要的作用。

研究意義：研究 Pechini 法制備的Y?O?粉體對(duì) AlON 陶瓷透光性的影響，有助于開(kāi)發(fā)出更高效的燒結(jié)助劑，優(yōu)化 AlON 透明陶瓷的制備工藝，提高其透光性和力學(xué)性能。

2. 目標(biāo)與假設(shè)

研究目標(biāo)：探討 Pechini 法制備Y?O?粉體的前驅(qū)體煅燒溫度對(duì) AlON 陶瓷透光性的影響，尋找適于快速無(wú)壓燒結(jié)制備高透光性 AlON 陶瓷的Y?O?燒結(jié)助劑制備新途徑。

假設(shè)前提：通過(guò)優(yōu)化前驅(qū)體煅燒溫度，可以有效控制Y?O?粉體的結(jié)晶度、粒度和有機(jī)物殘留量，進(jìn)而影響 AlON 陶瓷的致密化程度和透光性。

3. 材料與方法

新材料設(shè)計(jì)：采用 Y(NO?)?·6H2O 作為 Y 源，通過(guò) Pechini 法制備前驅(qū)體，再經(jīng)過(guò)煅燒制得納米Y?O?粉體，將其作為燒結(jié)助劑添加到 AlON 粉體中，以促進(jìn) AlON 陶瓷的致密化燒結(jié)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：使用 X 射線衍射儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、激光粒度分析儀、熱重分析儀、分光光度計(jì)和 Fourier 紅外光譜儀等儀器設(shè)備對(duì)樣品的晶相、微觀形貌、粒度分布、熱重曲線、透過(guò)率和紅外光譜等進(jìn)行表征。

4. 結(jié)果與分析

數(shù)據(jù)展示：實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著前驅(qū)體煅燒溫度的升高，Y?O?粉體的結(jié)晶度提高，有機(jī)物殘留量減少，但顆粒尺寸增大。

結(jié)果解讀：較高的煅燒溫度有助于有機(jī)物的完全分解，減少有機(jī)物殘留，提高Y?O?粉體的純度和結(jié)晶度，從而有利于 AlON 陶瓷的致密化燒結(jié)和透光性提升。

比較與對(duì)比：與傳統(tǒng)的燒結(jié)助劑制備方法相比，Pechini 法具有工藝簡(jiǎn)單、前驅(qū)體制備反應(yīng)溫度低、產(chǎn)物顆粒尺寸均勻等優(yōu)點(diǎn)。

5. 討論

創(chuàng)新點(diǎn)與貢獻(xiàn)：提出了一種通過(guò) Pechini 法制備Y?O?粉體作為燒結(jié)助劑的新方法，為快速無(wú)壓燒結(jié)制備高透光性 AlON 陶瓷提供了新的思路和材料選擇。

局限性：可能存在對(duì)不同批次前驅(qū)體煅燒產(chǎn)物的一致性控制難度較大，以及在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中 Pechini 法的規(guī)模化應(yīng)用可能面臨的成本和技術(shù)挑戰(zhàn)等問(wèn)題。

未來(lái)方向：進(jìn)一步優(yōu)化 Pechini 法的工藝參數(shù)，提高Y?O?粉體的制備效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。

6. 結(jié)論

核心發(fā)現(xiàn)：900 ℃ 煅燒 2 h 所得納米Y?O?粉體作為燒結(jié)助劑，能有效促進(jìn) AlON 陶瓷的致密化燒結(jié)，制備出高透光性、高硬度的 AlON 透明陶瓷。

實(shí)際應(yīng)用潛力：該研究為制備高性能 AlON 透明陶瓷提供了重要的材料基礎(chǔ)和技術(shù)支持，有望在紅外窗口、整流罩、透明裝甲等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。