氧化铝透明陶瓷是人们最早开发的一种透明陶瓷，是年美国GE公司的Coble教授首先发明的。氧化铝透明陶瓷被发明出来后，很快就被广泛应用于高压钠灯及其它领域，成为至今为止生产量最大、也是应用最广的一种透明陶瓷。
今天我们就来聊一下这种透明陶瓷。
我们先聊一下氧化铝透明陶瓷是怎么生产出来的？
氧化铝透明陶瓷的生产工艺和普通氧化铝陶瓷大体相同，也是经过配料、制粉、成型、烧成几个工序。最主要的不同之处有以下几点：
一是配方不同。常见的氧化铝陶瓷配方中都会要求加入一定量的助剂，氧化铝透明陶瓷也不例外。但氧化铝透明陶瓷的配方比较特别，就是助剂用量很小，一般不到1%，少的只有万分之几。如今大家熟知的是加少量的氧化镁。当然，到底加什么？如何加？则是各家厂商的技术秘密了。
氧化铝透明陶瓷二是对原料不同。氧化铝透明陶瓷所用的原料纯度要特别高，一般要求达到99.99%，同时晶粒要足够细，一般都是亚微米级。这种高纯原料都是化工原料，价格相比普通氧化铝粉高出数倍甚至上十倍。
三是烧成的温度比较高，至少要在℃以上，比普通氧化铝烧成时要高出不少。而最关键的一点是，在烧成的过程中，要不断地往窑炉中通入氢气，整个烧结都在氢气气氛中进行。这主要是为了更彻底地将陶瓷中的气孔消除。因为氢气原子小，当气孔中充满的氢气之后，比较容易扩散出去。
接下来，我们再来看看这样烧出来的氧化铝透明陶瓷有什么用？
很显然，既然是透明陶瓷，最大的用途自然与“光”有关。事实上，氧化铝透明陶瓷最早、也是迄今为止最大的用途就是被用做“灯管”——当然不是日光灯管，而是高压钠灯、金属卤素灯之类的气体发光电源的“灯壳”。为什么会被选做这个用途呢？除了因为光线透过率足够高之外，还因为氧化铝透明陶瓷有另外两个独特的优点。一是耐高温，可以在很高的温度下使用，二是耐腐蚀，不怕高温下电离发光气体的冲击。在氧化铝透明陶瓷出来之前，钠灯和金卤灯的“灯壳”都是采用石英玻璃材料。但是，石英玻璃虽然透明，但在耐高温和耐腐蚀方面，却有所不足。所以渐渐地大都被氧化铝透明陶瓷取代了。
氧化铝透明陶瓷金卤灯管壳除了这个最大的用途，氧化铝透明陶瓷还有很多方面的应用。比如，在配方中加入少量着色剂后，可以烧成带有颜色的透明陶瓷，经过加工，制成“多晶红宝石”饰件。又比如，做成氧化铝透明陶瓷基板。这种基板不仅透光，介电损耗还特别低，可用在某些特殊的场合。还有，氧化铝透明陶瓷因为硬度大，十分耐磨，可以做成器件用在一些工业设备中，如气流磨中的管壁……
最后我们再说一下氧化铝透明陶瓷的不足之处。
说起来有一点让人无语，氧化铝透明陶瓷的不足之处恰恰就是因为不够透明！
在讨论透过率的时候，我们得先区分两个概念，总透过率和直线透过率。前者可以简单地理解成透光，就是光线能透过去多少；而后者则可理解成透明，就是隔着陶瓷能不能看清对面。比如我们普通的窗玻璃，就是总透过率和直线透过率都很高。但不幸的是，氧化铝透明陶瓷更象是磨砂玻璃，虽然总的光线透过率不低，直线透过率却一点也不高。比如Coble最早发明的氧化铝透明陶瓷，直线透过率仅为15%左右。而造成这种悲催结果的原因，则和氧化铝这种材料本身的非等轴结构及光学上的双折射性有关，属于“基因缺陷”，很难处理。
不过，为了进一步拓宽氧化铝透明陶瓷的用途，这么多年来科学工作者们还是采用了各种手段，来提高其直线透过率。概括起来，大约有以下几种：
氧化铝透明陶瓷透光性实验一是调节配方。比如有人同时添加数种助剂代替单一助剂，利用这些助剂的协同作用，可以将直线透过率提高到30%左右。还有人则通过让助剂在原料中非常均匀地分散的方法，将直线透过率提高到36%左右。从应用角度看，这种技术是最有可能实现大规模生产的，但目前实现的直线透过率还偏低。
二是采用特殊的烧结技术，包括热等静压烧结、放电等离子烧结等。这是如今大家研究得多的一条路径，效果也十分显著，利用这些方法，氧化铝透明陶瓷的直线透过率如今可达65%左右。这种技术路线的缺点是成本较高。产能较低。
三是其它的特殊手段。比如通过超强磁场预处理，让坯体中的晶粒呈定向分布；又如，利用二次晶粒生长，实现多晶氧化铝向单晶化。但这些手段目前研究得较少。
总之，氧化铝透明陶瓷目前还在发展当中。可以预计，随着其直线透过率的不断提高，氧化铝透明陶瓷的用途还会有很大的拓展空间。
