YF₃改性8YSZ透明陶瓷

透光近理论极限

用YF₃作烧结助剂，实现8YSZ透明陶瓷同时具备优异光学与力学性能。

Yongpan, Chen · Wang, Yan · Teng, Ma · 毛小建 · 张键 · 王士维

Journal of the European Ceramic Society 2025

具体参数

直线透过率

{'zh': '71.4', 'en': '71.4'} %

维氏硬度

{'zh': '12.4', 'en': '12.4'} GPa

抗弯强度

{'zh': '329', 'en': '329'} MPa

技术优势

透光接近理论极限

0.1 wt% YF₃掺杂并在1550 °C热等静压后，600 nm直线透过率达71.4%，相当于理论值的94%。

力学性能优异

维氏硬度12.4 ± 0.3 GPa，抗弯强度329 ± 38 MPa，兼顾透明性与结构承载能力。

少量添加剂即可致密

只需添加0.1 wt%（约千分之一）的YF₃，即可显著促进致密化，对晶粒长大影响很小。

应用场景

• 透明装甲：兼具高透过率与高硬度，可替代传统玻璃装甲或陶瓷拼接方案，减轻重量并提升防护可靠性。
• 光学窗口：在可见光波段透明且力学性能好，适用于要求结构强度的窗口，如潜器、航空航天视窗。
• 高温观察窗：8YSZ本身耐高温，透明化后可直接用作高温炉或燃烧室观察窗，同时承受热冲击和机械应力。
• 光学元件：可加工成透镜、棱镜等，尤其适合需要耐磨、耐化学腐蚀的光学元件，延长使用寿命。