4 展望
目前,透明陶瓷的深入研究和实际应用正处于快速发展的前期,各国对透明陶瓷和陶瓷激光器的研究均十分重视。透明陶瓷不仅具有优异的透光性,其作为陶瓷所具有的高强度、高硬度、高透明度、耐腐蚀、耐高温等性能远优于一般光学材料,可用它制成各种用途的电-光、电-机军民两用器件,在节能、医学、激光、检测、勘探等方面均有广泛应用前景。高性能透明陶瓷是当前材料领域研究和应用的重要前沿方向。
目前,透明陶瓷按其应用特征可分为两大类,即透光、透波性应用和特种光功能特性的应用。第一类以可见光透光或红外透波为主,作为现代材料领域最新发展的先进光功能透明陶瓷,不但具有陶瓷材料的特性,而且在制备成本、尺寸、光功能效应等方面也具有优势,透明光功能材料在节能环保、人类健康和国防安全等领域具有不可替代的作用,发达国家正逐步加大研究投入。第二类应用则体现在透明陶瓷的特殊光功能特性上,如高功率全固体激光器的实现,在很大程度上取决于大尺寸、高透明、掺杂特性可控的高性能透明陶瓷的研发。这种具有高热导率、高光学品质的大尺寸激光陶瓷增益介质,已成为设计下一代高平均功率固体激光器的重要选择。透明陶瓷尤其是在激光技术与点火工程中可能发挥的巨大作用,国际上已有部分例证。
有专家指出,透明陶瓷的制备需要较高的制备技术和精良的设备,在原材料的选择和制备等方面,我国与国外还存在比较明显的差距,这些问题已经成为透明陶瓷研发上的一个瓶颈。因此,急需将有限的资源用在优先解决高纯、超细、均匀优质粉体的研制生产上,否则这一领域的研究将成无米之炊。从整体来看,在世界范围内,人们对需要精确控制的透明陶瓷制备工艺尚缺乏深入系统的认知,对关键基础科学问题缺乏应有的把握,对于多晶材料光学特性的研究不深入,因此阻碍了透明陶瓷学科的发展和相关材料的实际应用。
我国虽已形成一支从事相关基础研究的基本队伍,但研究力量仍显分散,且研究水平与国际水平之间仍有很大差距。因此加强透明陶瓷原创性的研究工作将为中国在此领域赢得一席之地提供重要的保证。将透明陶瓷在国家中长期发展规划中列为重点项目,以创新的思维和创新的技术推动我国透明陶瓷及其陶瓷激光器的研发,已显得十分必要。