摘要
纳米复合材料主要用于整流罩、红外视窗等设备中。为了能在更恶劣机械和热环境中服役，未来的红外透明材料需要具备更高的力学强度、光学透明性及抗热震性能等。与其他中红外透明材料相比，Y2O3-MgO纳米复合材料具有更高的红外透过率、更好的抗热震性及机械性能。 本文主要对溶胶凝胶法制备Y2O3-MgO纳米粉体，及粉体通过热压烧结制备Y2O3-MgO纳米复合材料的研究。在研究过程中分别对粉体和复合材料进行相关表征，具体包括粉体红外光谱分析、粉体物相分析、粉体比表面积、热重分析、差热分析、表面形貌分析、红外透过率及相对密度等。 溶胶凝胶法制备Y2O3-MgO粉体最佳工艺参数:前驱体在80℃水浴加热至凝胶量为50mL，湿凝胶在240℃下反应2h后，获得棕黄色多孔状有机泡沫即干凝胶，之后在600℃煅烧10h并经球磨、过筛后，得白色Y2O3-MgO纳米复合粉体。该工艺获得的粉体粒径约为10nm、比表面约为60m2/g、分散性较好、没有严重团聚且粉体的烧结活性高。 将溶胶凝胶法制备的Y2O3-MgO纳米粉体进行热压烧结后，最佳工艺:将粉体压制成生坯后在1350℃进行热压烧结并保温30min、保压30MPa，随后在1200℃进行退火处理并保温6h，得白色Y2O3-MgO纳米复合材料。 最佳工艺条件制得的Y2O3-MgO纳米材料具有良好的红外透过性（在2-6μm中红外范围，红外透过率约为83％;在1.4μm处，红外透过率也有57％以上），且其截断波长达到9.7μm远远超过尖晶石、AlON及蓝宝石。此外，该材料的平均粒径约为152nm且两相分布均匀、相对密度约为99.3％。因此，该材料同时具有较好的光学性能。
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