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邹小姐(jie)：13326633089 -
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透(tou)(tou)明陶瓷(ci)（transparent ceramics）又称光学陶瓷(ci)，它是在(zai)普通(tong)陶瓷(ci)的(de)基(ji)础上，排除了吸收光线(xian)的(de)杂质和(he)令光线(xian)产生散色的(de)气(qi)孔基(ji)础上生产的(de)高(gao)(gao)纯度陶瓷(ci)。与(yu)同样可透(tou)(tou)光的(de)玻(bo)璃及树脂相比(bi)，透(tou)(tou)明陶瓷(ci)具有更(geng)(geng)高(gao)(gao)的(de)耐热性和(he)力学性能，也(ye)能提供(gong)比(bi)单晶更(geng)(geng)高(gao)(gao)效的(de)生产率(lv)。
与玻璃相比，透明陶瓷最显(xian)著的优势在于(yu)恶劣(lie)工(gong)况下的应用
目前，透(tou)明陶瓷(ci)作为玻璃、金属和塑(su)料的(de)替代(dai)品(pin)的(de)使(shi)用(yong)增(zeng)(zeng)加是推动其市(shi)场增(zeng)(zeng)长的(de)重要因素(su)，据相关机(ji)构预(yu)计，在2021年至2028年的(de)预(yu)测期内透(tou)明陶瓷(ci)将以(yi)22.35%的(de)速度增(zeng)(zeng)长。但由于透(tou)明陶瓷(ci)的(de)技(ji)术含量较(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)，与之相对的(de)就是制作耗(hao)时耗(hao)力，成本较(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)，从业界的(de)报道也中不难(nan)看(kan)出它的(de)下(xia)游(you)应用(yong)多集中在高(gao)(gao)(gao)精尖领域，军事工业尤甚，比如(ru)说下(xia)图就是由美国(guo)海军研(yan)究实验室(NRL)开发的(de)用(yong)于高(gao)(gao)(gao)能激(ji)光(HEL)系统的(de)透(tou)明镁铝酸(suan)尖晶石(MgAl2O4)陶(tao)瓷。
透明镁(mei)铝酸尖(jian)晶石透明陶瓷（来源：laserfocusworld）
不过军工领(ling)域重视透明陶瓷(ci)不代表它就无(wu)法在民用领(ling)域发(fa)光发(fa)热。事(shi)实上早在多年(nian)以前透明陶瓷(ci)就已经造访我(wo)们(men)的生活(huo)，下方(fang)就来列举一些我(wo)们(men)完(wan)全可以在生活(huo)中接触到(dao)的透明陶瓷(ci)应(ying)用。
1、相(xiang)机镜(jing)头
随着多媒体影(ying)像技术(shu)的(de)发(fa)展(zhan)，数(shu)码(ma)相机(ji)(ji)、摄像机(ji)(ji)越来(lai)越为(wei)广大消费(fei)者亲(qin)睐，人(ren)们对数(shu)码(ma)相机(ji)(ji)追求(qiu)其(qi)小型化(hua)，成像清晰且价格便宜，因此，需要设计和(he)制造出能够满足(zu)上述要求(qiu)的(de)镜头。透明陶瓷的(de)一个特点是折射率高，这一特点使其(qi)在2004年时被村田制作所(suo)开发(fa)用于数(shu)码(ma)相机(ji)(ji)镜头，这也(ye)是世界上首次(ci)将陶瓷开发(fa)为(wei)镜头实(shi)用化(hua)。
村(cun)田制作所推出的(de)(de)(de)(de)透明陶(tao)瓷(ci)镜(jing)头名(ming)为“Rumisera”，首次作为商品是出现在卡西欧EX-S100的(de)(de)(de)(de)相机上，有效地缩短了(le)镜(jing)筒(tong)长度。Rumisera透明陶(tao)瓷(ci)的(de)(de)(de)(de)折射率为2.082，是当时镜(jing)头使用最高折射率的(de)(de)(de)(de)材料。
卡西欧EX-S100
但是折射率(lv)(lv)高(gao)的(de)(de)材(cai)料(liao)，相(xiang)对也容易产生色(se)散(san)而造(zao)成(cheng)画质不(bu)佳(色(se)散(san)是指因(yin)不(bu)同(tong)(tong)颜色(se)的(de)(de)光(guang)，对镜头的(de)(de)折射率(lv)(lv)不(bu)同(tong)(tong)，因(yin)而造(zao)成(cheng)颜色(se)分散(san)）。因(yin)此，在使(shi)用折射率(lv)(lv)高(gao)的(de)(de)材(cai)料(liao)时(shi)，色(se)散(san)补(bu)(bu)偿相(xiang)当重要。最(zui)有效的(de)(de)色(se)散(san)补(bu)(bu)偿方(fang)式，就是将镜头设计由球(qiu)(qiu)面改(gai)成(cheng)非(fei)(fei)球(qiu)(qiu)面。目(mu)前玻璃非(fei)(fei)球(qiu)(qiu)面的(de)(de)成(cheng)型技(ji)术(shu)掌(zhang)握在少(shao)数(shu)厂(chang)(chang)商手上，而透明陶瓷的(de)(de)成(cheng)型更(geng)是困难。如何降低成(cheng)型模(mo)具的(de)(de)损(sun)耗(hao)，正是相(xiang)关厂(chang)(chang)商关注的(de)(de)的(de)(de)重点。
另外在2018年时也有新闻报道，知名光(guang)学(xue)设备(bei)制(zhi)(zhi)造商(shang)蔡(cai)司(si)欲推(tui)出全球(qiu)首款(kuan)以(yi)ALON材料制(zhi)(zhi)造的透明(ming)陶瓷镜(jing)头(tou)。若(ruo)能成功推(tui)出，这款(kuan)镜(jing)头(tou)将(jiang)拥有1.79的折射(she)系数，远(yuan)比普通玻璃(li)的1.4-1.5为(wei)高，而(er)且透光(guang)率>85%，配合较一般玻璃(li)更轻(qing)巧的外型和防刮能力(li)，将(jiang)是(shi)一款(kuan)相当高性能的薄饼(bing)镜(jing)头(tou)，有望可以(yi)在Sony E-mount无反相机上使用。不过，ALON制(zhi)(zhi)作工序(xu)极为(wei)繁复，即使用来制(zhi)(zhi)成光(guang)学(xue)镜(jing)片，亦可能只会(hui)(hui)取(qu)代过往的高折射(she)率镜(jing)片及前组镜(jing)片，否则会(hui)(hui)令镜(jing)头(tou)制(zhi)(zhi)作成本大幅(fu)上升。但可惜(xi)的(de)是，这款镜头似乎到现在都(dou)没有面世。
当年的消息(xi)图(tu)
2、透明封装基板
LED照(zhao)明被认为是(shi)继白炽灯(deng)(deng)、日(ri)光(guang)(guang)灯(deng)(deng)、高(gao)压卤灯(deng)(deng)后第四代(dai)照(zhao)明光(guang)(guang)源(yuan)。与普(pu)通光(guang)(guang)源(yuan)相比，不仅使用(yong)(yong)寿命长而且(qie)发(fa)光(guang)(guang)效率很高(gao)。但(dan)传统LED受限(xian)于材料，主(zhu)要是(shi)单(dan)面(mian)发(fa)光(guang)(guang)，能(neng)量(liang)(liang)利(li)用(yong)(yong)不充分，同时反面(mian)大量(liang)(liang)未能(neng)发(fa)散(san)出去(qu)的光(guang)(guang)能(neng)又集聚在基片上，转化(hua)成(cheng)热能(neng)，增加了散(san)热负担。
用于LED照明的透明陶瓷（99.99%以上的高(gao)纯(chun)Al2O3）
图源：日本碍子官网
多想让LED多角度发光（360°发光），其发光依(yi)靠的芯(xin)片的封装基板除(chu)了要作为(wei)支撑(cheng)基体和散热媒介外，还需要拥有一定的透光率。目前，这种基(ji)(ji)片(pian)材(cai)(cai)料主要是蓝(lan)宝石(shi)和玻璃材(cai)(cai)料，然而玻璃基(ji)(ji)片(pian)的(de)(de)散热性能较差；蓝(lan)宝石(shi)散热性能良好(hao)(hao)，但蓝(lan)宝石(shi)是单晶(jing)氧(yang)化铝，单晶(jing)材(cai)(cai)料的(de)(de)制备条件(jian)苛刻，成品(pin)率低(di)，生产成本太高。对比(bi)(bi)之下，多(duo)晶(jing)透明氧(yang)化铝陶瓷(ci)生产成本比(bi)(bi)蓝(lan)宝石(shi)低(di)，强(qiang)度和导热性能比(bi)(bi)玻璃材(cai)(cai)料好(hao)(hao)，因(yin)此，氧(yang)化铝透明陶瓷(ci)作为LED芯片(pian)的(de)(de)基(ji)(ji)片(pian)，是最具潜力的(de)(de)蓝(lan)宝石(shi)替代品(pin)，具有广阔的(de)(de)发展(zhan)潜力。
3、陶瓷金卤灯管
由(you)于陶(tao)瓷材料具有(you)耐酸碱、耐高温、化学稳(wen)定(ding)性的特点，用其(qi)制(zhi)成的金卤灯电弧管比(bi)用制(zhi)成的金卤灯电弧管，具有(you)工作(zuo)温度高、光(guang)效高、显色性好(hao)、体积小、寿命长等优点，因此，陶(tao)瓷金灯近年来得到较大的发展，在(zai)照明领域中广泛(fan)推广。目前，陶(tao)瓷金卤灯电弧管主要采(cai)用半(ban)透(tou)明的多(duo)晶(jing)氧(yang)化铝(lv)陶(tao)瓷制(zhi)造，透(tou)光(guang)率高于玻璃和石英。实践(jian)证明，一(yi)体式厚度均(jun)匀(yun)体积小的半(ban)透(tou)明多(duo)晶(jing)氧(yang)化铝(lv)陶(tao)瓷电弧管结构最为完善。
陶瓷金卤灯用半透明氧化铝一体管(guan)
4、视窗防(fang)护(hu)屏
视(shi)窗防护屏(ping)是(shi)消(xiao)(xiao)费(fei)(fei)电子产品手(shou)机(ji)(ji)、平板电脑(nao)等(deng)的重(zhong)要(yao)零部件，随着消(xiao)(xiao)费(fei)(fei)电子产品竞(jing)争剧(ju)烈，对视(shi)窗防护屏(ping)提(ti)(ti)出更(geng)高(gao)要(yao)求(qiu)，如高(gao)硬度、高(gao)透光、耐(nai)腐蚀、曲(qu)面屏(ping)。最(zui)初的普通手(shou)机(ji)(ji)视(shi)窗防护屏(ping)使用的是(shi)亚(ya)克力材质(zhi)，在2001年(nian)后，手(shou)表玻璃(li)加工(gong)工(gong)艺被运用到手(shou)机(ji)(ji)面板上(shang)，玻璃(li)屏(ping)取代了亚(ya)克力屏(ping)，不(bu)仅(jin)透光率提(ti)(ti)高(gao)了，而且还更(geng)好避免屏(ping)幕刮(gua)伤，不(bu)易变形(xing)、老化等(deng)。一路到现(xian)在，玻璃(li)面板都是(shi)主流的选择(ze)。
但是业界(jie)永远(yuan)追求进步，于是各方(fang)面性(xing)能更佳的(de)透(tou)明(ming)(ming)陶瓷(ci)(ci)也开始受到关(guan)注。比如说(shuo)AlON透(tou)明(ming)(ming)陶瓷(ci)(ci)因为性(xing)能接(jie)近蓝宝石晶体，同(tong)时具有陶瓷(ci)(ci)耐腐(fu)蚀、尺寸(cun)大、易成(cheng)型等优点(dian)，目(mu)前已(yi)经(jing)成(cheng)为下(xia)一代视(shi)窗(chuang)防(fang)护(hu)(hu)屏材(cai)(cai)料的(de)研发热(re)点(dian)。根据科创中国消息，目(mu)前我国的(de)技(ji)(ji)术团(tuan)队已(yi)经(jing)建立(li)了AlON透(tou)明(ming)(ming)陶瓷(ci)(ci)材(cai)(cai)料的(de)粉体表面改性(xing)、近形复杂成(cheng)型、高透(tou)过率坯体制备，精密加(jia)工(gong)的(de)完(wan)整技(ji)(ji)术链，掌握了AlON陶瓷(ci)(ci)视(shi)窗(chuang)防(fang)护(hu)(hu)屏的(de)完(wan)制备技(ji)(ji)术工(gong)艺。
5、透(tou)明(ming)陶瓷托(tuo)槽
近(jin)年(nian)来，越(yue)(yue)来越(yue)(yue)多的(de)牙科患者，尤其是(shi)女(nv)性进行正畸治(zhi)疗(liao)，因而对正畸矫(jiao)治(zhi)器的(de)美学要求也就越(yue)(yue)来越(yue)(yue)高。1986年(nian)，陶瓷托(tuo)槽首次被(bei)引入正畸领域，其后，多种类型(xing)的(de)陶瓷托(tuo)槽广泛的(de)应用于临床。
这种粘在牙(ya)齿表(biao)面上凸起的小方块就是(shi)托槽，是(shi)固(gu)定矫正器最重要的组成部分(fen)
目前应(ying)用(yong)陶瓷(ci)(ci)(ci)托槽主要(yao)为(wei)氧(yang)化(hua)铝(lv)陶瓷(ci)(ci)(ci)和陶瓷(ci)(ci)(ci)。氧(yang)化(hua)铝(lv)陶瓷(ci)(ci)(ci)托槽根据其(qi)制作工(gong)艺(yi)的不同，又可分为(wei)单(dan)晶透(tou)明氧(yang)化(hua)铝(lv)陶瓷(ci)(ci)(ci)和多(duo)晶透(tou)明氧(yang)化(hua)铝(lv)陶瓷(ci)(ci)(ci)。由于多(duo)晶透(tou)明氧(yang)化(hua)铝(lv)陶瓷(ci)(ci)(ci)制作工(gong)艺(yi)更为(wei)简单(dan)，具有透(tou)明特(te)性，美学特(te)性较(jiao)好(hao)(hao)，粘在牙(ya)齿上隐蔽性较(jiao)好(hao)(hao)，能使矫治过程(cheng)悄然完成，目前应(ying)用(yong)较(jiao)为(wei)广泛(fan)。
总结
以上(shang)就是(shi)部分小编搜集到的(de)透(tou)(tou)明(ming)陶(tao)(tao)瓷在民用(yong)领域的(de)应(ying)用(yong)讯息。可(ke)以看出透(tou)(tou)明(ming)陶(tao)(tao)瓷虽(sui)然被业界重视，但(dan)实际应(ying)用(yong)上(shang)与玻璃(li)这(zhei)种已被应(ying)用(yong)多年(nian)的(de)材质(zhi)还是(shi)有所(suo)差(cha)距，因(yin)此无(wu)论是(shi)制备的(de)成(cheng)品品质(zhi)还是(shi)成(cheng)本的(de)控制上(shang)都还需要多加努力。期待更多的(de)产品问世！
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