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根据透明陶瓷窗口片的功能和用途,可分为以下几种类型

更新时间:2023-02-26   点击次数:541次
  透明陶瓷窗口片既具有陶瓷材料所共有的高熔点、高强度、高绝缘、耐腐蚀、耐高温等性能,又具备良好的透光性,相较于普通的光学材料拥有许多优势,因此可制成多种用途的电-光、电-机军民两用器件,在空间科学、医学、激光、红外探测、特种仪器制造、电子技术及高温技术、航空航天和国防装备等方面具有广阔的应用前景。
 
  透明陶瓷窗口片的分类及应用:
 
  根据透明陶瓷窗口片的功能和用途,可以将它分为以下几种类型。
 
  1、激光透明陶瓷:
  常用的固体激光材料有陶瓷、单晶和玻璃等,而玻璃的热导率较差,高温下内部产生的热应力容易导致玻璃的炸裂,而单晶由于生长周期长,掺杂浓度受限而难以实现激光器功率的提高。陶瓷材料由于热导率高,易于实现稀土离子的可控掺杂和大尺寸的制备等优点,已经成为未来高功率固体激光增益介质的选择材料。其中以 Nd3 、Yb3 等稀土离子掺杂的YAG以及Tm3 、Ho3 等稀土离子掺杂的CaF2透明陶瓷为代表。
 
  2、红外透明陶瓷:
  2014年,我国确立了“空天一体,攻和防兼备”的战略目标,红外成像、红外制导以及红外对抗等红外光学系统在现代化的军事战场上越来越具有举足轻重的地位。而红外整流罩和红外窗口则是保证其正常工作的关键部件,它能有效地保护内部的红外传感器在高马赫数飞行的过程中不被外界损伤。
 
  3、烁透明陶瓷:
  闪烁透明陶瓷在空间探索、无损检测、医疗安全影像应用以及高能物理等领域都有重要的潜在应用价值。其中,作为医疗影像应用的X-CT,X-ray等设备能够对一些重大病症进行早期发现而受到重视。该类应用所需要的闪烁材料通常需要具有高的发光强度,优异的光学透过率,高密度和离子幅照吸收能力以及转换高能光子成可探测的可见光信号的能力。近十几年来,国外相继开发出氧化钇钆(YGO)、硫氧化钆(GOS)、钆稼石榴石(GGG)等陶瓷闪烁体,并成功应用于医学X-CT上。
  
  4、磁光透明陶瓷:
  磁光透明陶瓷是应用于光隔离器中的一种具有法拉第效应的材料。光隔离器是高功率激光系统中重要的组成器件之一,它能够有效地调控系统中光的传播,保证系统的稳定性。对于磁光材料,要求其Verdet常数高,具有低的吸收损耗以及高的热导率,优异的热力学性能。当前,应用于可见至红外波段的磁光材料主要为TGG和TAG透明陶瓷。
 
  5、荧光透明陶瓷:
  荧光透明陶瓷作为一种光转换材料广泛应用于白光LED领域。白光LED作为照明光源,以其环保、高效、节能、高寿命等优点而成为21世纪具发展潜力的高新技术之一。
  与金属或者玻璃相比,荧光陶瓷具有更高的机械性能,更好的热稳定性和优异的光学性能。目前常用的荧光透明陶瓷以发光材料体系进行分类,主要可以分为氮化物体系、钇铝石榴石体系和多铝酸盐体系。
 
  6、铁电透明陶瓷:
  铁电透明陶瓷在20世纪70年代初初次出现,除了具有高透明度外还具有铁电性能,可以将光、电、机械形变等物理性能耦合在一起。
  锆钛酸铅镧(PLZT)透明陶瓷是一种典型的铁电透明陶瓷材料,具有高的透过率和电光效应,人工极化处理之后还具有压电和光学双折射性能,可以广泛地应用于核热闪光护目镜、光开关和图像存储、显示等领域。