吕思敏，杨金萍，韩 丹，刘梦玮，章 健，王士维

(1.华北理工大学材料科学与工程学院，唐山 063210;2.河北省无机非金属材料重点实验室，唐山 063210;3.中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室，上海 201800)

0 引 言

镁铝尖晶石透明陶瓷具有良好的力学性能、高温稳定性和耐腐蚀性，并在紫外到中波红外波段具有宽的光学透明性，在军、民两用领域有着广泛的实际和潜在应用[1]。经过60多年的发展，目前采用无压或者热压预烧结合高温热等静压烧结的工艺路线已经实现高光学质量镁铝尖晶石透明陶瓷的制备[2-6]。在这一过程中，预烧环节尤为重要，很大程度上决定着热等静压烧结后样品的光学质量。

镁铝尖晶石主要通过氧空位进行传质，采用常规预烧方法，难以致密化[7]。为了在预烧过程中达到较高的相对密度,人们往往在烧结过程中引入质量分数为0.5%～4.0%的LiF作为烧结助剂[8-9]。LiF在高温下易挥发,并导致晶界微裂纹等缺陷，采用此方法制备的镁铝尖晶石透明陶瓷较难获得高的力学性能[10]。近年来，人们也探索了B2O3、ZrO2、CaO等烧结助剂体系，并实现了不同光学透明性镁铝尖晶石透明陶瓷的制备[11-14]。研究[15-17]发现，采用CaO作为烧结助剂，可以在1 550 ℃以下的热等静压温度下，实现高光学质量。然而，采用该烧结助剂时，其对预烧和热等静压温度极其敏感，制约了其实际应用。

与LiF和CaO相比，稀土倍半氧化物熔点高，高温下不易挥发。已有研究[18-22]表明，少量添加Y2O3、Sc2O3、Nd2O3、Tb4O7等，可促进镁铝尖晶石透明陶瓷致密化，降低烧结温度。……