憑借良好的透光性、力學(xué)性能和熱導(dǎo)率，透明陶瓷材料已經(jīng)成為一類非常重要的“結(jié)構(gòu)-功能一體化”陶瓷材料，但其通常需要通過(guò) 1000℃以上的高溫?zé)�結(jié)制備而來(lái)。

基于無(wú)機(jī)透明陶瓷基體的熒光轉(zhuǎn)換材料，在大功率 LED（發(fā)光二極管，light-emitting diode）、激光照明、激光顯示及閃爍體等光電子器件領(lǐng)域，有著其他材料無(wú)法替代的能力。

但是，透明陶瓷過(guò)高的燒結(jié)溫度一方面導(dǎo)致許多先進(jìn)的熒光粉體無(wú)法單獨(dú)燒透；另一方面，熒光粉體與透明陶瓷基體在高溫下的界面反應(yīng)也會(huì)使得復(fù)相陶瓷失透，這極大阻礙了全無(wú)機(jī)熒光轉(zhuǎn)換材料在大功率和高密度激光器件領(lǐng)域的應(yīng)用。

注意到上述情況之后，東華大學(xué)范宇馳教授立項(xiàng)了一個(gè)課題，希望可以解決上述痛點(diǎn)。

通過(guò)和華南理工大學(xué)夏志國(guó)教授的合作，他們?cè)?350℃的低溫下燒結(jié)制備了具有高可見(jiàn)光透過(guò)率的 CaF2 透明陶瓷。利用這種低溫?zé)�結(jié)技術(shù)，能夠很容易實(shí)現(xiàn)透明陶瓷基體與 CaAlSiN3:Eu2+ 等發(fā)光性能優(yōu)異、但是熱穩(wěn)定性不高的熒光粉體進(jìn)行復(fù)合，并能避免由于界面反應(yīng)導(dǎo)致熒光材料性能的損失。

由于 CaF2 陶瓷光學(xué)上的各向同性，基于這種透明陶瓷的熒光轉(zhuǎn)換體，表現(xiàn)出高達(dá) 92 的顯色指數(shù)和 120lmW-1 的光效，并可以發(fā)展為一種普適性的基體材料，從而用于大功率 LED、以及高密度激光照明和激光熒光顯示領(lǐng)域。

研究中，他們通過(guò)冷燒結(jié)技術(shù)來(lái)制備氟化物透明陶瓷，該技術(shù)可被視為一個(gè)普適性的熒光塊體材料制備平臺(tái)，它能兼容包括稀土熒光粉和半導(dǎo)體量子點(diǎn)在內(nèi)的大多數(shù)熒光粉體。

而在透明陶瓷材料基體的制備過(guò)程，他們也曾遇到一些問(wèn)題。比如，*開(kāi)始在選擇冷燒結(jié)助劑的時(shí)候，他們通過(guò)大量的嘗試，*終發(fā)現(xiàn)一定濃度的鹽酸具有更佳的溶解沉淀作用。

此外，在與熒光粉復(fù)合做熒光陶瓷的過(guò)程中，還遇到了陶瓷塊體易碎性的問(wèn)題，很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)他們都無(wú)法得到完整的塊體材料，自然也就不能進(jìn)行后續(xù)性能的測(cè)試。

后來(lái)通過(guò)多次探討，在壓力、溫度和溶劑濃度上進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，*終耗時(shí)將近兩個(gè)多月，終于將制備工藝予以完善，借此得到完整的塊體材料。

*終，相關(guān)論文以《高透明氟化鈣納米陶瓷的冷燒結(jié)作為高功率照明的通用平臺(tái)》（Cold Sintering of Highly Transparent Calcium Fluoride Nanoceramic as a Universal Platform for High-Power Lighting）為題發(fā)在 Advanced Functional Materials 上 [1]，高杰是*作者，夏志國(guó)和范宇馳擔(dān)任共同通訊作者。

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