功能玻璃陶瓷材料是通过控制析出晶体的特性,使其具有压电、铁电、半导、电光等各种特性的材料,但易出现功能晶体析出量不够,出现性能产生“稀释”效应,因此,如何提高功能晶体的晶化率和使材料尽可能为单一相是材料学科专家研究的前沿课题。
①透红外玻璃陶瓷
硫系玻璃具有优良的透红外特性,可以透过10μm以上的光波,能与CO2激光匹配。但它的低软化温度和低强度,局限了实际应用。因此,制备功能陶瓷是改善这些性能的有效途径。以As-Ce-Se为基的玻璃陶瓷,析出的主晶相为CeSe2与SnSe,与原始玻璃相比,其透红外特性基本不变,而屈服点由420℃提高到505℃,断裂韧性达1.28MPam1/2。
②铁电与铁磁铁玻璃陶瓷
铁电、铁磁铁玻璃陶瓷绝大部分属于硼酸盐系 统,包括BaTiO3、PbTiO3、Ca、Sr、Ba的铁氧体,含钇铁 石榴石晶体的材料等,若在组成中同时析出铁氧体 和云母晶体,则可以形成可切削铁磁性玻璃陶瓷。 这类材料主要用于癌症治疗和作低温传感器。
③掺Cr3+的透明玻璃陶瓷
这类材料运用了透明玻璃陶瓷的透明性及Cr3+的荧光特性。可制成宽带的四能级可调激光 器;运用Cr3+在可见光区有宽广的吸收,可以制造 太阳能集光器。目前专家们正在研制掺Cr3+的莫来石、β-石英固溶体、透锂长石等多种透明玻璃陶瓷。