4月2日，由南昌大学物理与材料科学学院主导的国内联合科研团队在先进陶瓷期刊（advanced ceramics）发布氧化铝陶瓷研究成果，利用一种全新烧结方法制备了高透明度与高密度的立方氧化铝（γAl₂O₃）陶瓷，通过揭示机理，建立了通过传统热烧结无法获得的透明纳米晶陶瓷的通用路线。

论文地址：https://doi.org/10.26599/JAC.2026.9221291

常见的氧化铝陶瓷是α-Al₂O₃多晶陶瓷，不透明，这是因为内部杂质、缺陷等对入射光造成折射所导致的结果。但是，通过对粉体纯度、粒径、分散性以及烧结助剂等的共同作用，可以有效消除内部结构缺陷，减少气功，从而获得氧化铝透明陶瓷，但这种透明陶瓷制备难度高，且透光性通常为30%以下，主要用在透光性要求不高，成本控制严格（大大低于蓝宝石）的领域，如高压钠灯等高强度气体放电灯的放电管，矫治牙齿用透明陶瓷托以及透红外窗口材料等。

本次研究的γ-Al₂O₃为立方晶型，具有高对称性，因此各晶粒的光学性质在宏观上均一，光线可以顺畅地穿过晶界，为透明提供了先天条件。但是γ-Al₂O₃作为非稳态氧化铝，在常规烧结（≈1250℃）温度下会相变为稳态α-Al₂O₃，光学优势也随之消失。本次科研团队就是采用了一种H₂O辅助高压烧结（HPS）策略，使烧结温度低至300℃，以H₂O浓度（5–75 wt.%）作为瞬态溶剂，结合对高压的精确控制，实现了接近理论密度（>99%）和卓越的光学透射率（在可见范围内>80%）。

科研团队认为，在高压下，H₂O在γ-Al₂O₃颗粒界面解离，生成的H⁺形成AlH键，OH⁻则结合到间隙晶格位。这个过程稳定了羟基立方铝酸盐 (HAl₂O₄) 类似结构，不仅通过增强的溶解-沉淀途径促进无应力致密化，还能有效缓解通常导致压力烧结中开裂的内应力，从而制备出具有无孔、纳米晶微结构和无次要相的立方氧化铝（γAl₂O₃）透明陶瓷。

编译整理 YUXI