CAC2025 广(guang)州先进陶瓷论(lun)坛暨(ji)展(zhan)览(lan)会(hui)
2025年5月26-28日 美丽豪酒店（广州番禺店）
近(jin)日(ri)，中国科学院上(shang)海光学精密机械研究(jiu)所(suo)研究(jiu)员(yuan)周圣明领衔的透明陶瓷课题(ti)组在(zai)铽铝石(shi)(shi)榴石(shi)(shi)基(TAG)磁光陶瓷研究方面取得新进展，在国际上首次制备了ZrO2做烧(shao)结助剂的高质量铽铝石榴石磁光透明陶瓷，达到国(guo)内领先、国(guo)际先进水平。相关成果相继发表在(zai)《材料快报》(Scripta Materialia)上。
大(da)尺寸Zr:TAG磁光陶瓷样品
铽铝石榴(liu)(liu)石基透明陶(tao)瓷(ci)(ci)因其优异的(de)(de)磁(ci)(ci)光(guang)(guang)性能(neng)、高(gao)热导率和高(gao)激(ji)光(guang)(guang)损伤(shang)阈值等优势，在(zai)高(gao)功(gong)率法拉第(di)磁(ci)(ci)光(guang)(guang)隔离器(qi)中具有重要(yao)的(de)(de)应用前景。但是，由于在(zai)透明陶(tao)瓷(ci)(ci)制(zhi)备(bei)过程中，极易形成封闭(bi)气孔、杂质残留和晶界相等散(san)射(she)源，从而导致高(gao)功(gong)率激(ji)光(guang)(guang)辐射(she)下严重的(de)(de)热吸收效(xiao)应，造成器(qi)件(jian)的(de)(de)隔离度大大降低甚(shen)至损坏器(qi)件(jian)或(huo)激(ji)光(guang)(guang)系统。对铽铝石榴(liu)(liu)石陶(tao)瓷(ci)(ci)光(guang)(guang)学质量的(de)(de)提高(gao)和散(san)射(she)中心的(de)(de)消(xiao)除是目前铽铝石榴(liu)(liu)石基磁(ci)(ci)光(guang)(guang)陶(tao)瓷(ci)(ci)研(yan)究的(de)(de)焦点。研(yan)究团队突破常规，通过引入(ru)ZrO2作为烧结助剂，在优化真空烧结中的升温和保温机制的基础上，得到(dao)了(le)具有极大尺寸晶粒（400um）和高光学透过率的Zr:TAG磁光陶瓷。
在该项研(yan)究中，针对ZrO2在不同烧结阶段对(dui)TAG晶粒生长和相成分变化的影响进行了系统研究。发现ZrO2一(yi)方面(mian)可以在低温阶(jie)段促进陶(tao)瓷的致密化，有利于气孔排除；另一(yi)方面(mian)，在高(gao)于1550℃的烧结后期晶粒生长显著加快，并且通过X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)发现ZrO2出现(xian)在样品表面并在抛光后被消除。研究(jiu)表明ZrO2作为烧结(jie)助剂可以在(zai)(zai)烧结(jie)前中期促进烧结(jie)，在(zai)(zai)烧结(jie)末期被排出陶(tao)(tao)瓷(ci)体(ti)系，避免了在(zai)(zai)晶(jing)界(jie)中残余而导致散(san)射的增加，因此可以进一步提高透明陶(tao)(tao)瓷(ci)的光(guang)学质量。
参考(kao)来(lai)源：上海光学(xue)精密机械研究所
粉(fen)体圈 整理
