传统的光电功能材料是晶体或玻璃,它们的共同特点是对光的吸收或散射弱。光电晶体光谱性能较优,缺点是侧备难度较大、周期长、成本高;与晶体相比,玻瑞材料容易制备,成本低廉,但其光电性能一般而言相对较差。
致密透明的多晶陶瓷材料在某些光学性能上与同材质单晶材料相近,甚至可以取代单晶材料。透明陶瓷不仅具有成本低、尺寸大、可侧作成异型材料的优点,而且稀土掺杂量可以远高于单晶体。
高的透光性是光电功能陶瓷的基本要求。理论研究表明,当光通过某一介质时,由于介质的吸收、散射和折射等作用而使其强度衰减;对于透明陶瓷而言,这种衰减除了与材料的化学组成有关外 , 主要取决于材料的显微组织结构。
透明陶瓷的制备过程包括制粉、成型 、烧结及机械加工等。要获得透光性能良好的陶瓷材料,首先要制备较度均匀、化学纯度高 、分散性好的粉体。
氧化铝透明陶瓷的最大特点就是对可见光和红外光具有良好的透过率,此外,还其有耐热性好、耐腐蚀性强、电绝缘性好、热导率高的优点,因此,可以用于做高压钠灯灯管、高温红外探测窗和集成电路基片材料等。
氧化钇透明陶瓷在宽广的频率范口内,特别是在红外区城具有很高的透光率,因此被作为各种检测和能源窗;由于耐热性好,也可作为高温炉的观察窗以及作为在高温条件下应用的透镜。对于一些新型医用闪烁体 , 由于单晶制备困难,发展多晶陶瓷闪烁体以替代单晶材料是目前重要的发展方向之一。