Deursigtige MgAl2O4 spinelglas-vervaarding met behulp van ’n enkelfasevonkpla sma-sinteroond (spark plasm sintering furnace) en LiF

Transparent MgAl2O4 spinel processing utilising a spark plasma sintering furnace and LiF

Abstract

Deursigtige polikristallyne magnesiumaluminaat-spinel is ’n potensiële kandidaat vir die vervanging van die saamgesmelte silikaglas wat in die deursigtige vensters van pantser voertuie en van ruimtevaartuie gebruik word. Hierdie materiaal is goedkoper as ander moontlike materiale en is vermoedelik meer deursigtig. ’n Enkelfase-vonkplasmasinteringsproses (spark plasma sintering/SPS process) is gebruik, met die toevoeging van LiF as sinteringshulpmiddel, om deursigtige magnesiumaluminaat-spinel te vervaardig. Die SPS-proses is vir hierdie doel gekies omdat dit vinnige verhitting en afkoeling moontlik maak, wat kan help om die klein korrelgrootte te handhaaf wat vermoedelik vir optiese deursigtigheid nodig is. Die vonkplasmasinteringsproses wat gebruik is, het sirkelvormige spinel-monsters opgelewer met ’n gemiddelde deursnit van 20 mm en aanvaarbare transmittansie van ≈72% van die sigbare ligspektrum (vir monsters 3 mm dik). Die meganiese eienskappe van die materiaal was egter swakker as verlang. Veral sorgwekkend was die lae Weibull-modulus van slegs 3.91.