紅外陶瓷是一種針對一般陶瓷不透明的缺點,選擇對紅外輻射吸收很小的高純原料,并采用真空熱壓(燒結)的新工藝制備出來的。在真空熱壓條件下,有利于抑制陶瓷晶粒的生長,促使晶粒發(fā)生塑性流變;高溫則有利于晶粒間的相互擴散。這樣,通過真空熱壓或高溫燒結,使陶瓷小晶粒迅速擴散,融合而成一體,最大限度地降低晶粒的表面自由能,從而產(chǎn)生出高密度的、幾乎完全消除了微氣孔的透明的紅外陶瓷。
紅外陶瓷即具有光學玻璃的制造容易、價廉、易于獲得大尺寸等優(yōu)點,又具備光學晶體的透過波段大、透過率高、容點和使用溫度高等優(yōu)點。此外,由于紅外陶瓷的獨特制備工藝,使其還具有機械強度高、抗熱沖擊性好、制造時的溫度比材料熔點低得多等優(yōu)點。
現(xiàn)在,已經(jīng)研制成功的紅外陶瓷有幾十種,包括各種氧化物、氟化物、流化物等等。常用的紅外陶瓷有熱壓氟化鎂、硫化鋅、氟化鈣、氧化鎂、硒化鋅、和燒結氧化鋁、氧化鎂、氧化釔、氧化鋯、氧化釷等。此外,還有像鋯鈦酸鉛(PLZT)類紅外鐵電陶瓷等。
目前,紅外技術已廣泛地應用于各個領域。如地球資源衛(wèi)星上的多波段掃描裝置已用來進行地質勘探、環(huán)境保護、水文勘探等;工業(yè)上用紅外熱像儀來檢查發(fā)電設備和輸電網(wǎng)的熱點,可以早期排除故障,并可用于高危、有毒設備的遠距離遙測;醫(yī)用紅外熱像儀可用來進行甲狀腺癌、皮膚癌的早期診斷,還可用于關節(jié)炎的診斷,整形外科燒傷范圍的測定等。所有這些紅外技術的應用,都離不開紅外陶瓷。隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,紅外技術必將獲得更加廣泛的應用,作為發(fā)展紅外技術不可缺少的伙伴——紅外陶瓷也必將得到進一步的發(fā)展。