查看: 67|回复: 0

一文认识透明尖晶石陶瓷材料性能及应用

[复制链接]

527

主题

527

帖子

1803

积分

金牌会员

Rank: 6Rank: 6

积分
1803
发表于 2020-3-24 08:03:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、尖晶石

尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物,因为含有镁、铁、锌、锰等等元素,它们可分为很多种,如铝尖晶石、铁尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、铬尖晶石等。尖晶石呈坚硬的玻璃状八面体或颗粒与块体。有些透明且颜色漂亮的尖晶石可作为宝石,有些作为含铁的磁性材料。用人工的方法已经可以造出200多个尖晶石品种,天然的出现在火成岩、花岗伟晶岩和变质石灰岩中。

二、透明尖晶石陶瓷的性能

透明尖晶石陶瓷不仅具有一般先进陶瓷具有的耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗冲击、高硬度、优异的绝缘性等性能特点,还具有同白宝石单晶体相近的光学性能,在紫外、可见光、红外光波段具有良好的光学透光率。

三、透明尖晶石陶瓷的发展历程

①20世纪60年代初,美国GE公司用高纯的氧化镁和氧化铝粉末人工合成MgAl2O4粉末,用真空烧结和气氛烧结方式制备出透明尖晶石陶瓷材料。

②20世纪70年代末,美国军方展开了热压尖晶石红外整流罩的研究,实验结果表明热压尖晶石的光学、机械和热学等综合性能都明显优于其它整流罩材料。

③20世纪80年代初,美国的Coors Porcelain Company和Raytheon Company在国防部的支持下成功研制出性能较为完善的热压尖晶石陶瓷材料,并进一步应用在军事的红外战术导弹系统上。随后英、法、日等国也开始研制这种材料并将其运用在国防上。

④20世纪90年代初,中国中材人工晶体研究院开始研制透明镁铝尖晶石陶瓷,采用热压法或常压烧结结合热等静压处理等工艺技术,制备出了光学透明尖晶石陶瓷,达到国际先进水平。随后研制出的透明镁铝尖晶石陶瓷整流罩的尺寸可达到直径200mm、平板尺寸可达到200mm×300mm并成功地实现批量生产。制品与国内多个军工重要武器型号配套。“宽波段透明多晶尖晶石窗口材料的研制”项目荣获2001年度国防科学技术三等奖。

近年来,随着科学技术的进一步发展,人们对透明尖晶石陶瓷材料在性能上、稳定生产上、降低成本等方面做了许多的努力,由此来拓展该材料在市场上的应用。

四、透明尖晶石陶瓷的应用

传统的尖晶石自古以来就属于较为珍贵的宝石品种,由此可见即使可人工自行制备其生产成本也不可能小觑,因此透明尖晶石陶瓷应用领域重要还是在军事高科技领域,在民用领域甚少。

1.军事领域

透明装甲:采用尖晶石陶瓷材料制造的防弹窗口可以很好的满足以下几个装甲材料需具备的条件:①有足够的抗弹性能②减轻系统负重,提高系统机动性③节省空间④可生产成大尺寸的制品⑤对透明装甲材料还有附加条件:高的透过率以满足人员和设备的观测要求。

导弹窗口和整流罩:透明铝镁尖晶石透过波段覆盖紫外和红外,光散射低、光学透过率低,且机械强度和硬度都高,用这种材料制成的整流罩抗高低温冲击、抗震动、抗加速度冲击,耐水、耐酸侵蚀,具有良好的抗干扰能力,并且成本较低,可以满足高马赫导弹整流罩的光学和机械性能要求,在综合性能上具有较大优势。

2.工业新科技领域

制作基片和衬底:氧化铝陶瓷属于目前应用各方面综合性能最好的陶瓷基片材料。而尖晶石相对于与氧化铝在各项性能上都十分相近的同时,具有更强的化学稳定性,适合被制成各类电路元件,如厚膜电路、薄膜电路、集成电路和芯片封装等高性能的基片材料。

202003231347049634.jpg

202003231347049634.jpg

图源住友电工官网

制备新型灯具:透明多晶尖晶石陶瓷可用于制备例如铯灯、铷灯和钾灯等新型灯具,还有其他恶劣环境下使用的特殊灯具,例如机场跑道等特殊场合下的灯具。由于尖晶石固有的结构优势:属于立方晶系的尖晶石较之六方晶系的氧化铝更易得到透过率高的制品,从而提高灯管亮度和使用寿命。在各种金属卤素灯的研制中,人们在增加功率的同时不断地致力于提高灯管的透过率,进而提高灯具的亮度和效率,降低能耗。

各种高温高压、腐蚀性环境下的设备观察窗:例如瓦斯探测器窗口,耐受煤矿井下恶劣环境;能耐高温的锅炉水位计;耐磨损的商品条码扫描仪窗口;井下探测用的传感器等。

2019111215082077110.png

2019111215082077110.png

     
    “本文由新材料在线平台入驻媒体号CERADIR特种陶瓷资讯提供,观点仅代表作者本人,不代表新材料在线立场。本站只提供参考并不构成任何投资及应用建议。本站拥有对此声明的最终解释权。”


sao.png

sao.png

分享到:

    收藏本文
          相关阅读      
      量产一只5G陶瓷滤波器需要哪些材料、设…中国碳陶复材研究第一人,用20年打破制…大数据时代下的“互联网+”投资风向标超级干货!1.51G、117个文件,这份「新…一张图看懂轨道交通关键材料及市场一张图看懂汽车线束新能源汽车产业链全景图决定汽车绿色发展的8大新材料!涨价!资本升级!扩产!出口!60+PPT看…一张图看懂半导体产业链一张图看懂生物医用材料全景图      
      
   
          点击排行       重磅!深圳出台可持续发展规划 关注核心…    碳碳复合材料发展的社会必要性    一次性医用口罩、棉布口罩、N95口罩 哪…    iPhone11三机入手,苹果发布会没有告诉…    100大产业链全全全全全全全全全景图    狙击5G,华为、小米正面厮杀!一图看懂…    一张图看懂半导体产业链    2500+页高清版行业资料,绝对精品,建议…    必收藏|2017年中国新材料上市公司大汇总…    全球限量500本!珍藏版材料百科全书重磅…    国内高性能纤维企业有哪些,看这篇文章…    【年度重磅】四部委印发《新材料产业发…      
   
   

xclx.jpg

xclx.jpg

   
      
   
                       合作伙伴:    深圳市金菱通達電子有限公司  北京中科纳通电子技术有限公司  宁波杭州湾新区  台一盈拓  国投创新投资管理有限公司  信达证券股份有限公司  华科创智  迈科技MetaLab  常州市医疗器械行业协会  重庆材料研究院  山东鹏程特陶  中国石油和化学工业联合会  上海市经济和信息化委员会  湖南久泰冶金科技有限公司  中国化学与物理电源行业协会  苏州纳米城  常州西太湖科技产业园  上海市工业综合开发区  吉林经济技术开发区  湖南华曙高科技有限责任公司  媒体:     CPRJ雅式橡胶  materials views 中国  友情链接:     C114通信网   寻材问料   云工厂   海尔开放创新平台   全球塑料网   汽车材料网   电子发烧友   中国有色网   掌工知   证券日报   第十届中国汽车技术展   国家级伊宁经济边境合作区   新能源汽车   银邦股份   一览电池   电池中国网   Matmatch   中国材料研究学会   非晶节能材料产业技术创新战略联盟   粉末冶金产业技术创新战略联盟   中国材料研究学会   材料表面处理在线   环球聚氨酯网   全球弹性体产业门户   OFweek半导体照明网   慧聪塑料网   买塑网   柠檬豆   大易有塑   中国科学院   中国LED在线   模切之家   国外塑料网   中国电子材料网   中国胶粘剂网   中国聚合物网   中国化工网   汽车轻量化在线   Nhzy资讯   宇辰网   和氏璧化工   医疗器械创新网   OFweek照明网   富贸商城   找塑料网   天天化工网   新世纪led网   中国新材料产业技术创新联盟   中国塑木网   材料仪器网   OFweek照明网   新浪财经   旺材头条   清研车联网   点通智库  
      
            返回主页    |
回复

使用道具 举报

PEEK板棒行业资讯推荐
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则