超声速长波红外窗口用钙镧硫透明陶瓷研究进展

杨曦1，赵华1，刘永华2，韩滨2，何坤3，周念希1，马仕月2，韩彤钰2，周鹏1（1.中国建筑材料科学研究总院有限公司，玻璃基功能材料技术创新中心；2.北京航玻新材料技术有限公司；3.中建材科创新技术研究院（山东）有限公司）

摘要：红外窗口作为超声速飞行器光电系统的核心部件，其极端服役环境对材料的红外透过性、热稳定性和机械强度提出了严苛要求。钙镧硫（CaLa2S4）透明陶瓷凭借宽红外透射波段（8~12μm）、优异抗雨蚀性及力学性能，成为继氧化物陶瓷、氟化物、ZnS/ZnSe等传统红外材料后的新兴候选材料。本文首先阐述了CaLa2S4陶瓷拥有优异性能的原因，然后重点综述了国内外红外透明陶瓷CaLa2S4在粉体制备、烧结工艺及成分设计方面的研究进展，分析了热压烧结、放电等离子烧结和热等静压烧结等制备工艺对红外透明陶瓷CaLa2S4光学性能和力学性能的影响，并深入探讨了CaLa2S4陶瓷烧结过程中的硫损失问题。然而，相较国际先进水平，我国在CaLa2S4陶瓷大尺寸构件近净成形、高温硫挥发控制等方面仍存在差距。未来需集中攻克高透过率CaLa2S4透明陶瓷的规模化制备、热-力-光性能协同优化及极端环境服役验证等难题，推动CaLa2S4陶瓷在超声速飞行器领域的工程化应用。

关键词：CaLa2S4； 红外窗口材料； 透明陶瓷； 陶瓷制备工艺； 光学质量