结构陶瓷ch21之7透明氧化铝陶瓷分析.ppt

1、七、氧化铝透明陶瓷、氧化铝透明陶瓷、一、透明陶瓷？ 良好的透光性和其他性能，氧化铝透明陶瓷，2，1 .光与物质的相互作用，I0，透射光，反射光，吸收，If=I0- I吸收- I反射，入射光，氧化铝透明陶瓷，3，光波和物质作用两种效果，折射和双折射现象(光速慢散射现象吸收(absorption )现象通过(一些光波沿其它方向传播)、(光能变换成其它形式的能量)、(光能变弱)光波在介质中传播时，光波和物质的相互作用通常显示两种效果：氧化铝透明陶瓷在金属、半导体介质等的内部传播时，光波的消耗能量激发电子的振动。 吸收系数与介质有关，与波长有关，半导体吸收光制成自由电子示意图，氧化铝透明陶瓷，5，能级

2、，能级理论是解释原子核外电子运动轨道的理论。 电子只能在特定的独立轨道上移动，各个轨道上的电子具有独立的能量，这些能量值被认为是能量水平。 氧化铝透明陶瓷，6，例：钠原子的核外电子分布：氧化铝透明陶瓷，7，根据量子力学计算，固体中有n个原子，由于各原子间的相互作用，原孤立原子的各个能级对应，成为近n个能级，能带可以吗，这是讨论晶体(包括金属、绝缘体和半导体晶体)中电子的状态及其运动的重要近似理论。 氧化铝透明陶瓷，8，电子数增加时能级向频带扩展，氧化铝透明陶瓷，9，半导体有大量原子按一定规则排列。 由于原子间的相互作用，各原子外侧的轨道相互重叠，被称为能级。 氧化铝透明陶瓷，10，价带(满带：

3、满电子，简称EV )，价带(非满带：带中的一部分能级充满电子，也称为导带，一般出现在金属上。 )空带(不排出电子)是传导带，简称EC，禁带(不排出电子)，关于能带被占有状况的几个名词：氧化铝透明陶瓷，11，金属中，价电子带和传导带重叠，它们之间没有能隙金属吸收各种波长的光，是不透明的。 对于氧化铝透明陶瓷，12，多个绝缘体，价电子带和传导带之间存在很大的能隙，因此电子无法获得足够的能量，无法逃离价格带。 如果光子不与材料中的缺陷相互作用，绝缘体就是透明的，例如玻璃、高纯度的结晶陶瓷、非晶聚合物等。eg :约36 eV，氧化铝透明陶瓷，13，对半导体来说，其能隙比绝缘体小，因此如果照射不同波长的

4、光，半导体有可能使某光透过，或使某光变得不透明。 锗的禁带宽度为0.785ev，硅的禁带宽度为1.12ev，砷化镓的禁带宽度为1.424ev。 氧化铝透明陶瓷、14、半导体材料的带结构，当光照射时，价带的电子有可能获得能量越过禁带进入导带，在价带残留空穴。 施加电场后，导带中的电子发生取向运动形成电流。 氧化铝透明陶瓷，15，某些半导体材料的吸收光谱，氧化铝透明陶瓷，16，基本吸收：光谱范围是紫外-可见光-近红外光。 电子从价带转移到导带引起的光的强吸收的吸收系数高(105106cm-1 )，经常出现带有可移动电子和空穴的光传导。 吸收边缘边界：在其低能量端，吸收系数急剧下降，被称为吸收边缘。

5、 边缘边界对应于价带电子吸收光子(h=Eg )向导带迁移的长波长的极限，在更大波长的光(h0.77m的电磁波)的透光率比石英玻璃氧化铝透明陶瓷，39，透明氧化铝陶瓷SEM照片，氧化铝透明陶瓷，40，6 .透明氧化铝陶瓷的用途，(1)传统透明陶瓷，薄胎磁陶瓷，氧化铝透明陶瓷，41，性质：透明陶瓷具有耐腐蚀、高绝缘、高强度等特性，具有石英玻璃的光学性能，在紫外、可见光、红外光波段具有良好的透射率。 特殊透明陶瓷的性质和用途，氧化铝透明陶瓷，42在光学、照明技术、高温技术、激光技术和特殊机器制造等领域有特殊用途。 高温机器的光学部件，如高温窗材、红外线透射窗材、高温透镜等高压钠灯、特殊灯透明陶瓷可制

6、作防弹背心车窗、坦克观察窗、轰炸机的投弹瞄准器和高级防护眼镜等固体激光材料。 氧化铝透明陶瓷，43，透明陶瓷的种类，氧化物氧化铝氧化钇铝石榴石： (Y3Al5O12 )氧氮化铝PLZT电光陶瓷MgO，CaO，透明陶瓷，氧化铝透明陶瓷，44，y 用于产生钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet )激光束的氧化铝合成陶瓷晶体Nd:YAG晶体是目前综合性能最好的激光晶体。 激光波长1064nm广泛应用于军事、工业、医疗等行业。 世界上最大的YAG透明陶瓷片(10cm10cm2cm，日本神岛Konoshima公司)、氧化铝透明陶瓷，45、国产YAG，合成离子掺杂YAG粉体在真空或气氛

7、中在1700-1900下烧结8-30小时后得到的透明YAG陶瓷材料厚度1mmYAG透明陶瓷、氧化铝透明陶瓷、46、氧化铝透明陶瓷是生产最快的透明陶瓷材料。 不仅兼具可见光和红外线，还兼具陶瓷的优点：具有大的高温强度和耐磨损性，良好的热稳定性和耐腐蚀性高的热传导率。良好的绝缘性能主要应用于高压钠灯、高温红外线检测窗、高频绝缘材料及集成电路基板材料等。 (2)氧化铝透明陶瓷的性质和用途，氧化铝透明陶瓷，47，(3)氧化铝陶瓷用于高压钠灯，上世纪50年代末，美国GE公司的R.L.Coble博士： Al2O3 0.25wt%的MgOLucalox； 1965年，美国PS公司利用Lucalox制造了第一

8、个高压钠灯(高压力钠灯)。 因此，新型第三代光源高压钠灯正式上市的1970年代以来，美国、欧洲和日本的有关公司大量生产高压钠灯的清华大学材料是于1970年代开发的透明氧化铝陶瓷和高压钠灯。 氧化铝透明陶瓷、48、高纯度氧化铝透明陶瓷管-发光电弧管、氧化铝透明陶瓷、49、高压钠灯，由于陶瓷管两端的电弧放电而在高温下钠变成蒸汽，从阴极发射的电子电离钠原子(啊氧化铝透明陶瓷，50，高压钠灯是发光效率高的电光源，光色金色，在其灯光下物体清晰可见，不晃眼。 平均寿命为1万小时2万小时，比高压水银灯长2倍，比白炽灯长10倍，是现在寿命最长的灯。 从30年代初开始，已知利用钠蒸气放电能够得到高效率的光源，但到1960年，产生了高压钠灯，进化后才被实用化。从知道钠蒸气的放电到使用高压钠灯为什么已经过了二十几年？钠蒸气放