氧化釔(Y2O3),高溫燒結形成陶瓷,為立方晶系,具有熔點高、熱穩定性好、化學穩定性好、絕緣性好、透光性好等特點。氧化鎂(MgO),經高溫灼燒可形成立方晶系陶瓷材料,具有耐高溫、耐火、熱導率高、機械強度高、絕緣、透光性好等特點。
氧化釔、氧化鎂憑借優良性能,廣泛應用在紅外光學陶瓷材料制備領域,但二者單獨制備陶瓷材料時,經高溫燒結,存在晶粒快速生長問題,結構中出現大尺寸晶粒,導致陶瓷力學性能、抗熱沖擊性能下降。將氧化釔、氧化鎂進行復合制備得到氧化釔氧化鎂納米復相陶瓷,可以提高產品綜合性能。
航天領域的整流罩,軍工領域的高超音速武器,由于需要承受空氣動力負荷、大氣摩擦產生熱量、雨水沙土碰撞等,紅外窗口的機械強度、紅外透過率、抗熱沖擊性等性能要求嚴苛,以保證探測靈敏度,傳統的紅外窗口材料已經無法滿足日益提升的需求,氧化釔氧化鎂納米復相陶瓷成為重要解決方案之一。
隨著科技不斷進步,電子、電力設備、電動汽車、軌道交通、工業機器人等領域技術不斷升級,產品不斷更新迭代,大功率電子元器件應用比例不斷提高,且工作環境愈加復雜,因此電子元器件對所用陶瓷材料的力學性能、散熱性能、絕緣性能等要求不斷提升,以保證產品工作狀態及使用壽命,氧化釔氧化鎂納米復相陶瓷在此領域擁有巨大發展潛力。
新思界
行業分析人士表示,氧化釔氧化鎂納米復相陶瓷的制備方法,通常是利用液相共沉淀法、溶膠凝膠法先制備氧化釔氧化鎂納米復合粉體,再利用真空燒結法、熱壓燒結法、放電等離子燒結法等工藝高溫燒結得到陶瓷材料。
21世紀初,美國率先制備出氧化釔氧化鎂納米復相陶瓷。在我國,氧化釔氧化鎂納米復相陶瓷相關發明專利正在不斷增多,例如航天特種材料及工藝技術研究所的“一種氧化釔-氧化鎂納米復合粉體及其制備方法”,中國科學院贛江創新研究院、北京動力機械研究所的“一種氧化鎂氧化釔粉體及其制備方法與應用”等,中國科學院大學、中國科學院上海硅酸鹽研究所、東北大學等也均在布局。