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作者：杨亮;李晓东;穆浩洁;史树君;徐维富;孙旭东;
单位：东北大学材料科学与工程学院,材料各向异性与织构教育部重点实验室;深圳市德镒盟新材料有限公司;
摘要：Y_2O_3透明陶瓷以其卓越的透光性和低发射率特性,在固体激光器、透明窗口材料及高温结构部件等领域展现出广阔的应用潜力。随着Y_2O_3透明陶瓷应用领域的持续扩展,传统的干压成型方法在满足陶瓷尺寸和形状多样性需求方面存在局限性。凝胶注模成型技术在大尺寸、复杂形状陶瓷零部件的制备上具有显著优势,但干燥开裂和微观结构不均匀一直是影响陶瓷零部件良品率的关键因素。针对丙烯酰胺凝胶注模体系中的坯体微观结构不均匀问题,深入研究凝胶反应速率的精确控制。实验设计了8组不同条件,包括催化剂加入量[0.02%(质量分数)、0.04%、0.08%、0.12%]和凝胶反应温度(25、40、60、80℃),以探讨凝胶反应速率对成型坯体微观结构均匀性的影响。研究表明,当催化剂加入量为0.04%、反应温度控制在60℃时,既能确保浆料的充分充型,又能获得完整且微观结构均匀的陶瓷样品。通过精确调控凝胶反应速率,成功构建了均匀的凝胶网络,进而实现了Y_2O_3坯体的微观结构均匀化。最终,采用1850℃真空烧结6 h工艺制备出的Y_2O_3透明陶瓷(厚度为2 mm)在800 nm波长处的透过率高达82%。
关键词：氧化钇;透明陶瓷;凝胶注模;微观结构变化;真空烧结
基金资助：国家自然科学基金(52472065)
