《激光烧结氧化基功能陶瓷》是由季凌飞、蒋毅坚编著，化学工业出版社于2006年3月出版发行的书籍。

前言

激光作为高能清洁热源，在材料制备技术领域体现出优越的灵活性和普适性。目前，激光制备材料技术的研究和开发主要集中于激光对金属材料的加工以及对材料力学性能的改善。材料技术的新概念不断推动着激光制备技术向新的领域进行渗透与发展。随着电子信息产业对新型功能材料与日俱增的发展需求，将高效、低成本的激光制备技术引向非金属功能材料，通过对功能材料电、光、磁等物理性能的改善，来获得传统技术方法所无法制备的新型功能材料，具有很好的应用与发展前景。

熔点接近1900℃的Ta2O5陶瓷，被认为是微电子学领域中最具开发潜力的非硅介电材料，介电常数一般约在30～35之间。随着微电子器件高度集成化和电容器件片式化的迅猛发展，亟待进一步提高该种材料的介电常数，以满足器件单位存储能力及可靠性的发展需求。

笔者将先进的激光材料制备技术与提高介电材料的物理性能紧密结合，发明了激光烧结新型Ta2O5基功能陶瓷技术，自2004年已获得3项国家发明专利授权。激光烧结具有高温急冷的快速热处理工艺特征，容易得到传统烧结技术所难以获得的高温介稳非平衡相和特殊的显微结构，使陶瓷具有新的物理性能。采用激光烧结技术制备的新型高介电常数Ta2O5基陶瓷，不仅介电常数高、介质损耗低、温度特性稳定，而且具有光学透明性，可望在介电存储、高温窗口和光波导器件等方面获得广泛应用。全书首先通过对Ta2O5基陶瓷激光辐照效应的介绍，说明了烧结Ta2O5基陶瓷所需的激光器类型、激光功率范围以及光斑尺寸等基本实验条件，并在此基础上采用合理可行的CO2激光烧结Ta2O5基陶瓷的实验方案，系统地阐述了激光烧结Ta2O5基功能陶瓷新技术。同时，对所制备Ta2O5基陶瓷物理性能的改善机理进行了完整分析，阐述了该项技术及其所制备材料的发明意义和推广可行性。

本书是在笔者博士毕业论文《激光快速烧结技术制备Ta2O5基陶瓷的研究》的基础上修改完成的，书中的研究工作从萌芽到结果无不凝聚和折射着导师蒋毅坚教授的心血与智慧。感谢导师将我领入科学殿堂，从中体味科研的艰辛与快乐。导师创新开拓的科研精神、严谨缜密的为学思想、律己谦和的师者胸怀为我终身表率。书中部分数据的测试和图片的拍摄，得到了刘玉龙研究员、严辉教授、韩晓东教授和朱满康副教授所给予的热情帮助。同时特别感谢左铁钏教授一直以来的支持和鼓励。

由于笔者学识有限，加之激光烧结陶瓷技术还只是一种探索过程中的尝试，更多的拓展性工作还有待进一步深入，因此书中不当之处在所难免，诚挚地恳望同行专家和读者批评斧正。

目录

第1章 绪论

1.1 激光材料加工

1.1.1 激光材料加工简介

1.1.2 陶瓷激光加工技术的发展新方向

1.2 Ta2O5基陶瓷及其改性研究进展

1.2.1 Ta2O5的物理性质和晶体结构

1.2.2 Ta2O5介电性能的开发潜值及改性研究进展

1.2.3 对介电性能改善具有特殊意义的掺杂系Ta2O5?TiO

1.3 激光烧结Ta2O5基陶瓷的提出

1.4 透明陶瓷制备技术简介

第2章 激光烧结陶瓷的理论与实验基础

2.1 激光烧结陶瓷的理论基础

2.2 激光烧结Ta2O5基陶瓷的实验基础

2.2.1 实验原料

2.2.2 激光器的选用及激光烧结系统

2.3 陶瓷试样的表征方法

2.3.1 X射线衍射谱(XRD)

2.3.2 材料显微形貌与结构的观察分析

2.3.3 X射线能谱分析（EDS）

2.3.4 陶瓷试样的介电性能测量

2.3.5 拉曼光谱和红外光谱

2.3.6 陶瓷试样透光率的测定

第3章 激光烧结Ta2O5基陶瓷实验方案的制定

3.1 CO2激光对Ta2O5基陶瓷辐照作用的基础实验

3.2 激光辐照Ta2O5基陶瓷对其介电性能及显微结构的影响

3.2.1 激光辐照对Ta2O5基陶瓷介电性能的影响

3.2.2 激光辐照改变Ta2O5基陶瓷介电性能的相结构分析

3.2.3 Ta2O5基陶瓷激光辐照试样的显微结构

3.3 激光烧结技术制备Ta2O5基陶瓷实验方案的确定

3.3.1 激光各工艺参数对Ta2O5基陶瓷烧结影响的研究

3.3.2 激光烧结Ta2O5基陶瓷的实验方案

第4章 激光烧结Ta2O5基陶瓷的介电性能增强及其机理分析

4.1 激光烧结Ta2O5基陶瓷的介电性能增强

4.1.1 激光烧结Ta2O5基陶瓷的介电性能

4.1.2 激光烧结Ta2O5基陶瓷介电性能增强的时效性

4.1.3 激光烧结(Ta2O5)0.92(TiO2)0.08陶瓷的介电性能增强

4.2 激光烧结Ta2O5基陶瓷介电常数的增强机理

4.2.1 激光烧结Ta2O5基陶瓷的物相分析

4.2.2 激光烧结Ta2O5基陶瓷的显微结构分析

4.2.3 激光烧结Ta2O5基陶瓷的晶界特征分析

第5章 Ta2O5基透明陶瓷的激光烧结

5.1 激光烧结Ta2O5基透明陶瓷及其透光性研究

5.2 激光烧结Ta2O5基透明陶瓷的透光机理

5.3 激光烧结技术制备Ta2O5基透明陶瓷工艺简化的原因

第6章 激光烧结功能陶瓷技术总结与展望

6.1 激光烧结陶瓷的特殊效应

6.2 激光烧结功能陶瓷技术展望

参考文献

参考资料