生产透光陶瓷需要攻克哪些技术难关

透明陶瓷的制造是有意识地在玻璃原料中加入一些微量的金属或者化合物（如金、银、铜、铂、二氧化钛等）作为结晶的核心，在玻璃熔炼、成型之后，再用短波射线（如紫外线、X射线等）进行照射，或者进行热处理，使玻璃中的结晶核心活跃起来，彼此聚结在一起，发育成长，形成许多微小的结晶 ，这样，就制造出了玻璃陶瓷。

透明陶瓷要获得高度透光性能，其必要条件是：

①高密度，尽可能接近理论密度‘

②晶界处无气孔和空洞，或其尺小比入射的可见光波长小得多

因其所引起的损失也很轻微；

②晶界无杂质和玻璃相或它们与主晶相的光学‘h质差别很小‘

①品粒细小、尺寸接近均一、晶粒内元气泡封入。

为了保证透明陶瓷的透光性，应采取如下一些必要措施：

①采用高纯原料，如生产透明氧化铝，其原料个A1203的含量不得低于99．9％；

②适当的转相(或顶烧)温度，若转相温度过高，则活性降低，影响产品炔成时的准q

烧结；若转相温度过低，转相或合成不完全；

②充分排除气孔；

①纫粒化，加入适当的添加剂以抑制晶粒长大；

③热压烧结，采用热压烧结技术，所得制品可基太上排除气泡，接近理论密度。

炉烘、风干或聚合粘土。这些不需要使用窑，它们要么放在空气里风干，要么在标准的炉子里烘干。由于价格昂贵，它们最常用于像珠宝和装饰品之类的小物品上。炉烘并且风干过后的粘土看上去感觉跟普通的粘土没什么区别。聚合粘土有各种明亮的颜色，烧过之后像塑料一样，可以用于制成各种漂亮的工艺品。 标准粘土的摞泥。手工陶瓷的样式可以千变万化，但就是需要使用窑烧制了。除了要用窑以外，陶瓷的造价是非常低的。粘土本身很便宜，20斤一袋的仅需要35-60块钱。再准备好擀面杖、报纸或布，以及一些其他普通的家用物品就够啦。买本关于摞泥的书，大多数人就应该能够开始做自己的瓷坯了。 用标准的粘土拉坯。窑也是必须要用的。如果你是一名有经验的拉坯工，毫无疑问，你会想要一个大窑，因为这样你做出瓷坯的速度会远远超过手工成型。你可以从书本上或者通过录像带学习拉坯，一些人确实是这么做的，但那还是很困难的。对于大多数没经验的人，购买一个转轮然后自己尝试一下，会令他们变得沮丧并且想要放弃。然而，如果你有耐心，你就可以拥有自己的拉坯技能，不用煅烧（因为一个大窑是昂贵的，不过也没准你会有机会得到一个？），而是回收粘土后再次拉坯。开始时会很容易完成每件瓷坯，因为你对于能够拉坯感到很自豪，但很快你就会嫌弃那些早期拉成的坯了！所以不去煅烧它们将是一个很好的策略

透明陶瓷

一般陶瓷是不透明的,但是光学陶瓷像玻璃一样透明,故称透明陶瓷。一般陶瓷不透明的原因是其内部存在有杂质和气孔,前者能吸收光,后者令光产生散射,所以就不透明了。因此如果选用高纯原料,并通过工艺手段排除气孔就可能获得透明陶瓷。因此如果选用高纯原料，并通过工艺手段排除气孔就可能获得透明陶瓷。早期就是采用这样的办法得到透明的氧化铝陶瓷，后来陆续研究出如烧结白刚玉、氧化镁、氧化铍、氧化钇、氧化钇-二氧化锆等多种氧化物系列透明陶瓷。近期又研制出非氧化物透明陶瓷，如砷化镓、硫化锌、硒化锌、氟化镁、氟化钙等。这些透明陶瓷不仅有优异的光学性能，而且耐高温，一般它们的熔点都在2000℃以上。如氧化钍-氧化钇透明陶瓷的熔点高达3100℃，比普通硼酸盐玻璃高1500℃。透明陶瓷的重要用途是制造高压钠灯，它的发光效率比高压汞灯提高一倍，使用寿命达2万小时，是使用寿命最长的高效电光源。高压钠灯的工作稳定高达1200℃，压力大、腐蚀性强，选用氧化铝透明陶瓷为材料成功地制造出高压钠灯。透明陶瓷的透明度、强度、硬度都高于普通玻璃，它们耐磨损、耐划伤，用透明陶瓷可以制造防弹汽车的窗、坦克的观察窗、轰炸机的轰炸瞄准器和高级防护眼镜等。

透光陶瓷用于军事工业，主要是在导弹方面大显身手。

少年朋友，特别是男性少年朋友大都喜欢阅读有关现代武器装备的书籍和文章。大家都知道响尾蛇导弹具有跟踪目标的本领吧！

的确，响尾蛇导弹的这种本领是向响尾蛇学来的。动物学家告诉我们：在响尾蛇眼与鼻孔之间有一个凹陷的“颊窝”，在这一“颊窝”内有一层薄膜，在薄膜上布满着神经末梢和一种叫绒粒体的细胞器，这一细胞器能随着温度的变化而膨胀和收缩，周围温度只要有千分之一度的微妙变化，它就能感觉出来。在漆黑的夜间，响尾蛇之所以能出其不意地发起攻击，像闪电般地吞食田鼠，靠的就是这一个灵敏的细胞器。

军事科学家从响尾蛇捕食那儿得到启示，只要在导弹头部安装一个灵敏的感受器，不就可以自动引向目标了，于是，军事科学家为导弹头部设计并研制了一个红外线探测器，这一探测器的任务就是发现、捕获从敌机那儿辐射出来的哪怕是极其微弱的红外线，对于敌机发动机喷射出来的高温燃气，那当然更不在话下。不过，为了抵挡导弹飞行过程中的高速气流以及雨雪的冲刷，在导弹头部的探测器上，需要有一个防护罩，这个防护罩要有足够的强度和硬度。那是因为，高速飞行过程的导弹，它头部的表面温度可超过几千摄氏度。这就是说，对防护罩材料的要求之一，必须能够耐超高温。

研究、比较表明，能承担这一任务的非透光陶瓷莫属。只有它，最适合于制造响尾蛇导弹头部探测器的防护罩。

本世纪30年代初，人们就已经获悉：利用钠蒸气放电可以获得一种高效率的光源。但是，由于当时各方面条件的限制，一种新颖的灯具无法进入实用阶段。这是因为，钠蒸气放电会产生超过1000℃的高温，在本书第一章中，我们已经谈到，钠是一种非常活泼的金属，它有很强的腐蚀性，而用玻璃制成的灯管又过不了高温关，由于一时找不到一种两全齐美（既耐高温又不怕腐蚀）的合适的灯管材料，因此，研制高压钠灯的计划只好搁浅。

1957年，世界上第一块透光（又称透明）陶瓷的问世，使研制高压钠灯的计划才得以实施。研究表明，透光陶瓷的熔点高达2050℃，而且在1600℃的环境下能不受钠蒸气的腐蚀，它又可以通过95%的光线。具备了这些条件，真可谓是“万事齐全，只欠东风。”经过有关科学家的努力，高压钠灯终于在1960年呱呱坠地，后经过不断改进，得到了实际应用。

我们说高压钠灯是一种发光效率很高的电光源，让我们与其他一些灯具进行比较。经测试表明，普通白炽灯的发光效率只有10流明／瓦，高压汞灯的发光效率为50～60流明/瓦，而高压钠灯的发光效率高达110～120流明／瓦。这就是说，在同样功率的情况下，一盏高压钠灯能抵两盏高压汞灯用，而且光色柔和、银白。在高压钠灯下看物体清晰，不刺眼。对于河道纵横交错的地区以及沿海城市来说，这种新颖灯具更具有特殊的吸引力——高压钠灯的光线能透过浓雾而不被散射，因此，作为汽车的前灯特别合适。

还值得一提的是，高压钠灯的平均寿命长达1～2万小时，比高压汞灯的寿命长两倍，比普通白炽灯高10倍以上，是目前使用寿命最长的灯。

除了可研制高压钠灯以外，透光陶瓷还适用于研制其他新颖灯具，例如钾灯、铷灯、铯灯以及金属卤化物灯等。

夏日，骄阳似火，要是戴上一副墨镜，就舒服多了。是的，强烈的阳光，会使你睁不开眼。假如你正好从焊接工人身旁走过，而他正在那儿焊接刚刚安装起来的人行天桥的扶手，这时，当你的眼晴受到电弧强光的刺激后，会一时看不清周围的东西。如果戴着墨镜，电弧的强光对你的眼睛就不会造成什么干扰了。电焊工人在操作时，都要戴上面罩，这种面罩的作用与墨镜大体相似。现在已经很清楚，墨镜有养目和避免强光线刺眼的作用。

说到强烈光对眼睛的刺激，当原子弹爆炸时，情况就更严重了——强烈的光辐射会使人看不清东西，甚至变得寸步难行。但是，核试验工作人员重任在肩，他们必须注视着原子弹爆炸的全过程。而在爆炸着的准备阶段，他们又有许多事情要做。那时，又不能戴着墨镜操作。从按下按钮——原子弹爆炸——到出现光辐射，总共不过3秒钟时间。这就是说，等原子弹引爆之后再戴墨镜，显然是来不及了。

在军事国防上，在工业战线上，在日常生活中，人们迫切需要有一种能自动调光的护目镜。这种护目镜在遇到强光时能自动迅速变暗，当危险光消失后，又能恢复到原来的明亮状态。现在，有了透光陶瓷，人们便可梦想成真了：有一种透光陶瓷能透光、耐高温、耐腐蚀、强度高。讲得形象一点，在陶瓷护目镜的镜片中，有一套自动化关闭、开启系统。有了这种新颖护目镜，电焊工人在操作时，就不必一手拿着面罩，一手拿着焊枪——进行电焊时，把面罩戴上；电焊一结束，再拿下面罩。有了这种护目镜，核试验工作人员就可以戴着它进行核爆炸前的各项准备工作了。

墨镜家族中的这位新成员，为需要在强光下工作的人们带来了福音。

透光性氧化铝耐磨陶瓷的制备方法：

1、将

0.01-0.5wt%的氧化镁粉末、0.01-0.2wt%氧化钇粉末与氧化铝粉末调制成混合粉末

2、将占总量1-10%的聚乙烯醇添加剂以水溶液形式加入到前面调制成的混合粉料中

3、将所得的混合物加入粘结剂，制成适用于注射模塑成形的混炼物，其中，粘结剂和聚乙烯醇合计量为总体积35-70%

4、所得的混炼物进行注射成型，加热温度为80-200℃,压力为50-200MPa

5、注射成型后的产物脱除粘结剂和聚乙烯醇温度为1000-1200℃。脱除粘结剂的氧化铝耐磨陶瓷素坯，在1650-1950℃温度下烧结。

以制作陶瓷效果文字为例，步骤方法如下：

1、新建一个600 * 350像素的文件，背景加上简单的黑白渐变，然后打上文字，效果如图1。

2、新建一个图层，把前景颜色设置为：#F9D761，背景颜色设置为黑色，执行：滤镜>渲染 >云彩，确定后按Ctrl + ALt + F加强一下。

3、执行：滤镜 >扭曲 >海洋波纹，参数设置如图2，效果如图3。

4、执行：滤镜>画笔描边 >喷溅，参数设置如图4。

5、执行：滤镜 >画笔描边 >喷色描边，参数设置如图5。确定后按Ctrl + F加强-3次，效果如图6。

6、执行：滤镜>风格化 >查找边缘，效果如图7。

7、按Ctrl点文字图层，调出文字选区，然后按Ctrl+ Shift + I反选，按Delete删除。

8、双击图层调出图层样式，参数设置如图，效果如图。

9、整体调整下光感，修饰下细节，完成最终效果。

喜欢蟋蟀的少年朋友都知道，蟋蟀习惯于生活在阴暗和潮湿的环境之中，所以，一旦捉到蟋蟀，就应将它们饲养在瓦盆内。之所以这么做，其中有一个原因就是瓦盆不透光。陶瓷的生产工艺比瓦盆要复杂得多，因此，它的透光性也就比瓦盆要差好多好多。

近三四十年来，陶瓷专家经过长期的研究，已开发出一批能透光的先进陶瓷。

20世纪50年代的某一天，有位陶瓷专家和他的助手们正在实验室里为研制透明陶瓷而勤奋地工作着。当一位助手从炉内取出一片烧制好的陶瓷样品时，稍一疏忽，那一小片样品正好落在实验桌上一本翻开的书上。这时，令人惊喜的事情发生了：透过陶瓷样品，书上的文字清晰可见。这本来就是他们实验的最后目的。经过无数次失败，现在终于研制成功了。年轻的助手们怎能不欢呼雀跃！他们一边把帽子抛向天空，一边呼喊着：“成功了！成功了！”

这时，以治学严谨而著称的陶瓷专家抑制住内心的激动，让助手们通过显微镜验证一下。经过仔细检查，这片陶瓷样品完全合乎规格。在1957年的一次国际会议上，陶瓷专家郑重地向同行们宣布：世界上第一片透光陶瓷诞生了。