結(jié)構(gòu)陶瓷ch之透明氧化鋁陶瓷

1、結(jié)構(gòu)陶瓷ch之透明氧化鋁陶瓷氧化鋁透明陶瓷2透明陶瓷？良好的透光性和其他性能透明陶瓷？良好的透光性和其他性能氧化鋁透明陶瓷31.1.光與物質(zhì)的相互作用光與物質(zhì)的相互作用I0If= I0- I吸收吸收- I反射反射氧化鋁透明陶瓷4光波和物質(zhì)作光波和物質(zhì)作用的兩種效應(yīng)用的兩種效應(yīng)折射和雙折射現(xiàn)象（光速減慢）折射和雙折射現(xiàn)象（光速減慢）消光現(xiàn)象消光現(xiàn)象散射散射 (scattering)(scattering)現(xiàn)象現(xiàn)象吸收吸收 (absorption)(absorption)現(xiàn)象現(xiàn)象( (部分光波沿其它方向傳播部分光波沿其它方向傳播) )( (光能轉(zhuǎn)換成其它形式的能量光能轉(zhuǎn)換成其它形式的能量) )（光

2、能減弱）（光能減弱） 當(dāng)光波在媒質(zhì)中傳播時(shí)，由于光波和物質(zhì)的相互當(dāng)光波在媒質(zhì)中傳播時(shí)，由于光波和物質(zhì)的相互作用，一般呈現(xiàn)兩種效應(yīng)作用，一般呈現(xiàn)兩種效應(yīng) ：氧化鋁透明陶瓷5（1）介質(zhì)對光波的吸收）介質(zhì)對光波的吸收 入射光的能量變?yōu)槲镔|(zhì)的內(nèi)能，這種現(xiàn)象就是物質(zhì)對光的吸收。 在金屬、半導(dǎo)體介質(zhì)等內(nèi)部傳播時(shí)，光波消耗能量激發(fā)電子的振動。 吸收系數(shù)與介質(zhì)有關(guān)，也與波長有關(guān)價(jià)價(jià) 帶帶導(dǎo)導(dǎo) 帶帶h Eg半導(dǎo)體吸收光產(chǎn)生半導(dǎo)體吸收光產(chǎn)生自由電子示意圖自由電子示意圖氧化鋁透明陶瓷6能能 級級 能級理論是一種解釋原子核外電子運(yùn)動軌道的一種理論。它認(rèn)為電子只能在特定的、分立的軌道上運(yùn)動，各個(gè)軌道上的電子具有分立的能

3、量，這些能量值即為能級能級。 氧化鋁透明陶瓷7 例：鈉原子的核外電子分布：氧化鋁透明陶瓷8量子力學(xué)計(jì)算表明，固體中若有量子力學(xué)計(jì)算表明，固體中若有N個(gè)原子，由于個(gè)原子，由于各原子間的相互作用，對應(yīng)于原來孤立原子的每各原子間的相互作用，對應(yīng)于原來孤立原子的每一個(gè)能級，變成了一個(gè)能級，變成了N條靠得很近的能級，稱為能條靠得很近的能級，稱為能帶。帶。能能 帶？帶？氧化鋁透明陶瓷9電子數(shù)量增加時(shí)能級擴(kuò)展成能帶電子數(shù)量增加時(shí)能級擴(kuò)展成能帶 氧化鋁透明陶瓷10 半導(dǎo)體是由大量原子按一定的規(guī)律排列所組成。半導(dǎo)體是由大量原子按一定的規(guī)律排列所組成。由于原子間的相互作用，各原子外層的軌道互相由于原子間的相互作用

4、，各原子外層的軌道互相重迭，稱為能級。重迭，稱為能級。氧化鋁透明陶瓷11l 價(jià)帶（價(jià)帶（ 滿帶：排滿電子，簡寫滿帶：排滿電子，簡寫EV ）l 價(jià)帶價(jià)帶（非滿帶：能帶中一部分能級排滿電子，（非滿帶：能帶中一部分能級排滿電子， 亦稱導(dǎo)帶，一亦稱導(dǎo)帶，一般出現(xiàn)在金屬中。）般出現(xiàn)在金屬中。）l 空帶（未排電子）空帶（未排電子） 亦稱導(dǎo)帶，簡寫亦稱導(dǎo)帶，簡寫ECl 禁帶（不能排電子）禁帶（不能排電子） 有關(guān)能帶被占據(jù)情況的幾個(gè)名詞：有關(guān)能帶被占據(jù)情況的幾個(gè)名詞：空帶空帶 價(jià)帶價(jià)帶 (非滿帶非滿帶)禁帶禁帶Eg導(dǎo)帶導(dǎo)帶禁帶禁帶Eg價(jià)帶價(jià)帶 (滿帶滿帶)導(dǎo)帶導(dǎo)帶E氧化鋁透明陶瓷12 在金屬中，在金屬中， 由

5、于價(jià)由于價(jià)帶與導(dǎo)帶是重疊的，它們之間沒有能隙，因此，帶與導(dǎo)帶是重疊的，它們之間沒有能隙，因此，無論入射光子的能量無論入射光子的能量h多小，電子都可以吸收它而躍多小，電子都可以吸收它而躍遷到一個(gè)新的能態(tài)上去。金屬能吸收各種波長的光，遷到一個(gè)新的能態(tài)上去。金屬能吸收各種波長的光，因而是不透明的。因而是不透明的。價(jià)帶禁帶(Eg)導(dǎo)帶氧化鋁透明陶瓷13 對于多數(shù)絕緣體，對于多數(shù)絕緣體， 由于在價(jià)帶和導(dǎo)帶間有大的能隙，電子不能獲得足夠由于在價(jià)帶和導(dǎo)帶間有大的能隙，電子不能獲得足夠的能量逃逸出價(jià)帶，因此也就不發(fā)生吸收。如果光子的能量逃逸出價(jià)帶，因此也就不發(fā)生吸收。如果光子不與材料中的缺陷有交互作用，則絕緣

6、體就是透明的，不與材料中的缺陷有交互作用，則絕緣體就是透明的，如玻璃、高純度的結(jié)晶陶瓷和無定形聚合物等。如玻璃、高純度的結(jié)晶陶瓷和無定形聚合物等。價(jià)帶禁帶( Eg)導(dǎo)帶氧化鋁透明陶瓷14 對半導(dǎo)體而言，對半導(dǎo)體而言， 其能隙小于絕緣體，因此，在不同波長的光照射下，其能隙小于絕緣體，因此，在不同波長的光照射下，半導(dǎo)體可能允許某種光透過，也可能對某種光是不透半導(dǎo)體可能允許某種光透過，也可能對某種光是不透明的。明的。價(jià)帶禁帶( Eg)導(dǎo)帶鍺的禁帶寬度為；硅的禁帶寬度為；砷化鎵的禁帶寬度為。氧化鋁透明陶瓷15半導(dǎo)體材料能帶結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體材料能帶結(jié)構(gòu) 當(dāng)有光照時(shí)，價(jià)帶中的電子可能獲得能量躍過禁帶進(jìn)入導(dǎo)當(dāng)有光

7、照時(shí)，價(jià)帶中的電子可能獲得能量躍過禁帶進(jìn)入導(dǎo)帶，而在價(jià)帶中留下空穴。在外加電場作用下，導(dǎo)帶中的帶，而在價(jià)帶中留下空穴。在外加電場作用下，導(dǎo)帶中的電子就會產(chǎn)生定向運(yùn)動而形成電流。電子就會產(chǎn)生定向運(yùn)動而形成電流。氧化鋁透明陶瓷16某一半導(dǎo)體材料的吸收光譜某一半導(dǎo)體材料的吸收光譜 氧化鋁透明陶瓷17基本吸收：譜范圍在紫外可見光近紅基本吸收：譜范圍在紫外可見光近紅外光。電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶引起光的強(qiáng)外光。電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶引起光的強(qiáng)吸收，吸收系數(shù)很高（吸收，吸收系數(shù)很高（105106cm-1），常），常伴隨可以遷移的電子和空穴，出現(xiàn)光電導(dǎo)。伴隨可以遷移的電子和空穴，出現(xiàn)光電導(dǎo)。吸收邊緣界限吸收邊緣界

8、限：在它的低能量端，吸收系數(shù)陡然下降，稱為吸收邊緣。邊緣界限對應(yīng)于價(jià)帶電子吸收光子（h=Eg）躍遷至導(dǎo)帶的長波限,波長大于此限的光(hEg)不能引起本征吸收。亦即電子躍遷跨越的最小能量間隙，其中對于非金屬材料，還常伴隨激子（受激電子和空穴互相束縛而結(jié)合在一起成為一個(gè)新的系統(tǒng)激子）的吸收而產(chǎn)生精細(xì)光譜線。氧化鋁透明陶瓷18自由載流子吸收自由載流子吸收：導(dǎo)帶中電子或價(jià)帶中空穴在同一帶中吸收光子能量所引起的，它可以擴(kuò)展到整個(gè)紅外甚至擴(kuò)展到微波波段，吸收系數(shù)是電子（空穴）的濃度的函數(shù)，金屬材料載流子濃度較高，因而這一區(qū)吸收譜線強(qiáng)度很大，甚至掩蓋其它吸收區(qū)光譜。晶體振動引起的吸收晶體振動引起的吸收：入射

9、光子和晶格振動（聲子）相互作用引起的，波長在2050 m。雜質(zhì)吸收雜質(zhì)吸收：雜質(zhì)在本征能帶結(jié)構(gòu)中引入淺能級，電離能在0.01 eV左右，只有在低溫下易被觀察到。自旋波或回旋共振吸收自旋波或回旋共振吸收：自旋波量子、回旋共振與入射光產(chǎn)生作用，能量更低，波長更長，達(dá)到mm量級 。氧化鋁透明陶瓷19電磁波譜電磁波譜波長與頻率的對應(yīng)關(guān)系波長與頻率的對應(yīng)關(guān)系 氧化鋁透明陶瓷20氧化鋁透明陶瓷21不同波譜范圍和它們對應(yīng)的能級躍遷不同波譜范圍和它們對應(yīng)的能級躍遷電子能級？振動能級？轉(zhuǎn)動能級？氧化鋁透明陶瓷22（2）光的散射）光的散射 由于光子與物質(zhì)分子（或微小粒子）相互碰撞，使光子的運(yùn)動方向發(fā)生改變而向四周

10、傳播的現(xiàn)象。氧化鋁透明陶瓷23陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)2.2.普通陶瓷為什么不會透光？普通陶瓷為什么不會透光？氧化鋁透明陶瓷24普通陶瓷不會透光的原因普通陶瓷不會透光的原因 陶瓷對光的表面反射損失（reflection loss） ：陶瓷對可見光（）的反射為79 ； 吸收損失（absorbing loss） ：光通過陶瓷體時(shí)引起電子躍遷或原子振動； 散射損失（dispersion loss ） ：陶瓷體內(nèi)異物的存在，或瓷體不均勻，導(dǎo)致散射中心的存在。當(dāng)氣孔和晶粒、雜質(zhì)的尺寸和入射光波長相同時(shí)，散射最大。氧化鋁透明陶瓷25 光通過介質(zhì)時(shí)，散射會使透射光的強(qiáng)度減弱，當(dāng)僅考慮光通過介質(zhì)時(shí)，散射會

11、使透射光的強(qiáng)度減弱，當(dāng)僅考慮散射時(shí)，透射光遵從指數(shù)衰減規(guī)律：散射時(shí)，透射光遵從指數(shù)衰減規(guī)律：lseII0 實(shí)際上介質(zhì)對光的吸收和散射同時(shí)存在，故透射光的實(shí)際上介質(zhì)對光的吸收和散射同時(shí)存在，故透射光的強(qiáng)度為：強(qiáng)度為： lseII)(0式中式中 為吸收系數(shù)，（為吸收系數(shù)，（ + ）為衰減系數(shù)。）為衰減系數(shù)。s式中式中I0為入射光強(qiáng)，為入射光強(qiáng)， 為散射系數(shù)。為散射系數(shù)。s氧化鋁透明陶瓷27 減少表面反射損失不是影響固體材料透明的決定性因素; 小的吸收系數(shù)重要因素; 降低散射可控制因素。3.3.怎樣才能使陶瓷透明？怎樣才能使陶瓷透明？氧化鋁透明陶瓷28 一些氧化物陶瓷在可見光范圍內(nèi)吸收系數(shù)很小； 高

12、密度：燒結(jié)體密度接近理論密度； 晶界處不存在氣孔，或氣孔尺寸遠(yuǎn)小于可見光波長； 晶界處不存在雜質(zhì)或玻璃相； 晶粒尺寸均一； 表面光潔度高。氧化鋁透明陶瓷294.4.陶瓷材料的透光性的主要影響因素陶瓷材料的透光性的主要影響因素 氣孔率氣孔率 晶界結(jié)構(gòu)晶界結(jié)構(gòu) 原料與添加劑原料與添加劑 燒成氣氛燒成氣氛 表面加工光潔度表面加工光潔度氧化鋁透明陶瓷30氣孔率氣孔率 對透明陶瓷透光性能影響最大的因素是氣孔率。對透明陶瓷透光性能影響最大的因素是氣孔率。充分致密、無氣孔的陶瓷是具有良的好透光性的充分致密、無氣孔的陶瓷是具有良的好透光性的必要條件。必要條件。 普通的陶瓷即使具有較高的致密度，往往也不是普通的

13、陶瓷即使具有較高的致密度，往往也不是透明的，這是因?yàn)槠渲杏泻芏喾忾]的氣孔。透明的，這是因?yàn)槠渲杏泻芏喾忾]的氣孔。 研究表明，總氣孔率超過研究表明，總氣孔率超過1%的氧化物陶瓷基本的氧化物陶瓷基本是不透明的，是不透明的，因?yàn)闅饪椎恼凵渎史浅５鸵驗(yàn)闅饪椎恼凵渎史浅５?約為約為1.0)，和基體和基體Al2O3折射率差別大，氣孔與多晶體本身折折射率差別大，氣孔與多晶體本身折射率相差很大造成入射光的強(qiáng)烈散射射率相差很大造成入射光的強(qiáng)烈散射。氧化鋁透明陶瓷31 陶瓷內(nèi)部的氣孔可存在于晶體之間和晶體內(nèi)部。晶體之間（晶界處）的氣孔處于晶界上容易排除，而晶體內(nèi)部的氣孔即使是小于微米級的也很難排除。 因此，晶體內(nèi)

14、部氣孔對于獲得透明陶瓷是非常危險(xiǎn)的。為此要從每一個(gè)工藝階段：原料粉體的制備、預(yù)燒、燒成，來防止氣孔的產(chǎn)生。氧化鋁透明陶瓷32 晶界結(jié)構(gòu)晶界結(jié)構(gòu) 首先，晶界是破壞陶瓷體光學(xué)均勻性、從而引起光的散射、致使材料的透光率下降的重要因素之一。 當(dāng)單位體積晶界數(shù)量較多，晶體配置雜亂無序，入射光透過晶界時(shí)，必然引起光的連續(xù)反射、折射等，這樣其透光率也就降低。 因此晶界應(yīng)微薄、光匹配性好、無氣孔及夾雜物、位錯(cuò)等缺陷。 其次，陶瓷材料的物相組成中通常包含著兩相或更多相，這種多相結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致光在相界表面上發(fā)生散射。材料的組成差異越大，折射率相差越大，整個(gè)陶瓷的透光率越低。氧化鋁透明陶瓷33原料與添加劑原料與添加劑

15、高純的原料，粉體粒徑高純的原料，粉體粒徑0.11m，尺寸均勻，不，尺寸均勻，不產(chǎn)生團(tuán)聚。過渡元素極為有害，要加以嚴(yán)格控制。產(chǎn)生團(tuán)聚。過渡元素極為有害，要加以嚴(yán)格控制。 采用適當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)燒結(jié)的添加劑，降低燒結(jié)溫度；采用適當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)燒結(jié)的添加劑，降低燒結(jié)溫度；另一方面是抑制晶粒的長大，依靠晶粒邊界的緩另一方面是抑制晶粒的長大，依靠晶粒邊界的緩慢移動把微氣孔趕跑，制備充分致密的無氣孔陶慢移動把微氣孔趕跑，制備充分致密的無氣孔陶瓷。瓷。 添加劑用量一般很少，應(yīng)能均勻分布于材料中，添加劑用量一般很少，應(yīng)能均勻分布于材料中，完全溶于主晶相，盡量不生成第二相物質(zhì)，也就完全溶于主晶相，盡量不生成第二相物質(zhì)，也就是

16、不破壞系統(tǒng)的單相性。是不破壞系統(tǒng)的單相性。氧化鋁透明陶瓷34燒成氣氛燒成氣氛 透明陶瓷和普通陶瓷不同，最后需經(jīng)真空、氫氣氛中燒成。 氣氛燒結(jié)是透明陶瓷常用的一種燒結(jié)工藝，為了使燒結(jié)體具有優(yōu)異的透光性，必須使燒結(jié)體中的氣孔率盡量降低（直至零），但在空氣中燒結(jié)時(shí)很難消除后期晶粒中純在的孤立氣孔，相反在真空或氫氣中燒結(jié)，氣孔中的氣體被置換而很快擴(kuò)散，氣孔就容易被消除。氧化鋁透明陶瓷35 此外，氧化鋁的燒結(jié)過程中與陰離子的擴(kuò)散速率有關(guān)，還原氣氛有利于陰離子擴(kuò)散的增加，可以促進(jìn)燒結(jié)的進(jìn)行， 因此，真空燒結(jié)、氫氣氣氛燒結(jié)等是實(shí)現(xiàn)氧化鋁瓷低溫?zé)Y(jié)的有效輔助手段。氧化鋁透明陶瓷36表面加工光潔度表面加工光潔度

17、 透明陶瓷的透光度還受表面加工光潔度的制約。燒結(jié)后未處理面具有較大的粗糙度，即呈現(xiàn)微小的凹凸?fàn)?，光線入射到這種面上會發(fā)生漫反射。其表面的粗糙度越大，其透明度就越低。 陶瓷表面的粗糙度與原料的細(xì)度有關(guān)。除選用高超細(xì)原料外，還應(yīng)對陶瓷表面進(jìn)行研磨和拋光。 最終表面光潔度達(dá)到1113級（表面粗糙度）。氧化鋁透明陶瓷37 總結(jié)：要使陶瓷具有透光性， 就應(yīng)該從工藝上消除對光的散射的各種因素。 晶體對入射光的選擇吸收很小，無光學(xué)各向異性，晶體結(jié)構(gòu)最好是立方晶系(減少雙折射等光損失)； 致密度要高，大于理論密度的99.5%； 晶粒大小均勻，晶界上不存在氣孔，如有氣孔，其大小比波長應(yīng)小得多； 晶界上沒有雜質(zhì)以

18、及玻璃相，或晶界的光學(xué)性質(zhì)與晶體之間差別很??； 表面光潔度高。氧化鋁透明陶瓷385.5.透明氧化鋁陶瓷的制備透明氧化鋁陶瓷的制備 采用高純的原料，純度采用高純的原料，純度99.9%，通常采用銨明礬熱分解制備，這種方法制備的Al2O3純度高、細(xì)度約小于1um，粒度分布窄； 為了促進(jìn)致密化，可以加入適量添加劑為了促進(jìn)致密化，可以加入適量添加劑： 如：MgO、La2O3+ Y2O3 ，配方中的MgO是以Mg（NO3）2的形式加入硫酸鋁銨中共同熱分解的。 La2O3+ Y2O3 可以調(diào)整第二相尖晶石的折射率，使之向剛玉的折射率靠近。但添加劑不能過量，否則影響透光性。氧化鋁透明陶瓷39 成型：采用注漿和

19、等靜壓成型，成型后的密度大于理論密度的85%才能獲得良好的透明陶瓷; 在氫氣氣氛或真空氣氛下燒結(jié)在氫氣氣氛或真空氣氛下燒結(jié)，1700-1900燒成，保溫1-5h；或采用熱壓、熱等靜壓1500、400MPa條件下燒成; 顯微結(jié)構(gòu)：減少氣孔和晶界相（晶界薄而干凈）；晶粒尺寸避開可見光波長；大小均勻； 表面粗糙度：取決于表面加工精度； 透明氧化鋁陶瓷的透光范圍： ，對于紅外線（的電磁波）的透光率比石英玻璃好。氧化鋁透明陶瓷40透明氧化鋁陶瓷的透明氧化鋁陶瓷的SEM照片照片氧化鋁透明陶瓷416.6.透明氧化鋁陶瓷的用途透明氧化鋁陶瓷的用途(1)傳統(tǒng)的透明陶瓷薄胎瓷薄胎瓷氧化鋁透明陶瓷42 性質(zhì)：性質(zhì)：

20、 透明陶瓷除透可見光之外，還具有陶瓷固有的耐高溫、透明陶瓷除透可見光之外，還具有陶瓷固有的耐高溫、耐腐蝕、高絕緣、高強(qiáng)度等特性，又具有石英玻璃的耐腐蝕、高絕緣、高強(qiáng)度等特性，又具有石英玻璃的光學(xué)性能，在紫外、可見光、紅外光波段具有良好的光學(xué)性能，在紫外、可見光、紅外光波段具有良好的透過率。透過率。特種透明陶瓷的性質(zhì)及用途氧化鋁透明陶瓷43 在光學(xué)、照明技術(shù)、在光學(xué)、照明技術(shù)、 高溫技術(shù)、激光技術(shù)及特種高溫技術(shù)、激光技術(shù)及特種儀器制造等領(lǐng)域具有特殊的用途。儀器制造等領(lǐng)域具有特殊的用途。高溫儀器的光學(xué)器件，如高溫窗材，紅外透過窗材，高溫透鏡等；高壓鈉燈燈管，特種燈泡；用透明陶瓷可以制造防彈汽車的窗

21、、坦克的觀察窗、轟炸機(jī)的轟炸瞄準(zhǔn)器和高級防護(hù)眼鏡等；固體激光器材料。氧化鋁透明陶瓷44透明陶瓷的種類透明陶瓷透明陶瓷AlNZnSZnSeMgF2CaF2氧化鋁透明陶瓷45YAG 釔鋁石榴石釔鋁石榴石(Yttrium Aluminum Garnet） 用于產(chǎn)生激光束的氧化鋁用于產(chǎn)生激光束的氧化鋁合成陶瓷晶體合成陶瓷晶體 Nd：YAG晶體是目前綜晶體是目前綜合性能最為優(yōu)異的激光晶合性能最為優(yōu)異的激光晶體。激光波長體。激光波長1064nm，廣泛用于軍事、工業(yè)和醫(yī)廣泛用于軍事、工業(yè)和醫(yī)療等行業(yè)。療等行業(yè)。 世界上最大的世界上最大的YAG透明陶瓷片透明陶瓷片（10cm10cm2cm，日本神島，日本神島K

22、onoshima公司）公司）氧化鋁透明陶瓷46國產(chǎn)YAG合成離子摻雜的YAG粉體經(jīng)真空或氣氛在1700-1900燒結(jié)8-30小時(shí)獲得透明YAG陶瓷材料。 1毫米厚YAG透明陶瓷 氧化鋁透明陶瓷47 氧化鋁透明陶瓷是最早投入生產(chǎn)的透明陶瓷材料。 不僅能有效透過可見光和紅外線；又兼具具有陶瓷的優(yōu)點(diǎn)：較大的高溫強(qiáng)度和耐磨度、良好的熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性；具有較高的熱導(dǎo)率；較好的絕緣性能 主要應(yīng)用于高壓鈉燈燈管、高溫紅外探測窗、高頻絕緣材料及集成電路基片材料等。(2)氧化鋁透明陶瓷的性質(zhì)及用途氧化鋁透明陶瓷的性質(zhì)及用途氧化鋁透明陶瓷48(3)氧化鋁陶瓷用于高壓鈉燈燈管氧化鋁陶瓷用于高壓鈉燈燈管 上世紀(jì)50

23、年代末，美國GE公司的博士：Al2O3的的MgOLucalox; 1965年美國的GE公司利用Lucalox制出第一支高壓鈉燈（High-Pressure Sodium Lamps）。于是新型的第三代光源高壓鈉燈正式問世; 上世紀(jì)70年代以來，美國、歐洲和日本的有關(guān)公司大量生產(chǎn)高壓鈉燈; 清華大學(xué)材料系于上世紀(jì)70年代研制成功了透明氧化鋁陶瓷與高壓鈉燈。氧化鋁透明陶瓷49高純氧化鋁透明陶瓷管高純氧化鋁透明陶瓷管-發(fā)光電弧管發(fā)光電弧管氧化鋁透明陶瓷50高壓鈉燈由于陶瓷管兩端電弧放電，高溫使鈉變成蒸氣，陰極發(fā)射的電子將鈉原子電離（或激發(fā)），再由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)，釋放出可見光（波長589nm）。氧化鋁

24、透明陶瓷51 高壓鈉燈是發(fā)光效率很高的一種電光源，光色金白，在它的燈光高壓鈉燈是發(fā)光效率很高的一種電光源，光色金白，在它的燈光下看物清晰，不刺眼。平均壽命長達(dá)下看物清晰，不刺眼。平均壽命長達(dá)1萬小時(shí)萬小時(shí)2萬小時(shí)，比高壓汞燈萬小時(shí)，比高壓汞燈壽命長壽命長2倍，高過白熾燈的壽命倍，高過白熾燈的壽命10倍，是目前壽命最長的燈。早在倍，是目前壽命最長的燈。早在30年代初，人們就已經(jīng)知道利用鈉蒸氣放電可獲得一種高效率的光源，年代初，人們就已經(jīng)知道利用鈉蒸氣放電可獲得一種高效率的光源，但一直到但一直到1960年，高壓鈉燈才呱呱墜地，后經(jīng)不斷發(fā)展改進(jìn)，才得以年，高壓鈉燈才呱呱墜地，后經(jīng)不斷發(fā)展改進(jìn)，才得以實(shí)際應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用。 為什么從知道鈉蒸氣放電為什么從知道鈉蒸氣放電到高壓鈉燈的使用經(jīng)過了二到高壓鈉燈的使用經(jīng)過了二十幾個(gè)年頭呢十幾個(gè)年頭呢? 鈉蒸氣放電會產(chǎn)生超過鈉蒸氣放電會產(chǎn)生超過1000的高溫；鈉蒸氣有的高溫；鈉蒸氣有強(qiáng)烈的腐蝕作用，所以普通玻璃燈管承受不了鈉蒸氣強(qiáng)烈的腐蝕作用，所以普通玻璃燈管承受不了鈉蒸氣放電產(chǎn)生的高溫，此時(shí)普通玻璃要軟化。但氧化鋁材放電產(chǎn)生的高溫，此時(shí)普通玻璃要軟化。但氧化鋁材料陶瓷能承受高溫，又耐腐蝕，透明氧化鋁陶瓷的熔料陶瓷