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热压硫化锌多晶材料（HP-ZnS）具有优异的机械性能和光学性能，与CVD-ZnS相比，具有制造成本低、制作效率高的特点，因而成为红外探测和红外成像系统中不可缺少的重要的红外透过材料之一。它广泛应用于空空、空地和地空导弹头罩、红外成像制导系统和红外窗口材料中。 本文系统研究了HP-ZnS多晶的制备工艺技术即真空热压工艺条件：热压温度、压力和时间、原料ZnS粉末的性能和处理方法。采用傅立叶红外光谱仪、X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）等现代测试手段对HP-ZnS多晶的物相、表面形貌、组织结构等进行了分析，对所制备的ZnS多晶进行了密度与孔隙度、热膨胀系数、努普（Knoop）硬度、断裂韧性KIc、断裂强度σb、红外透过率等物理机械性能和光学性能的测试。结合有关文献的实验数据，采用正交方法和人工神经网络对影响HP-ZnS红外透过率的各个热压工艺参数进行了分析和探讨，确定热压温度是影响HP-ZnS红外透过率的最重要参数，粉末的粒度是影响晶体性能的另一重要参数。 实验结果表明：热压法制备的ZnS多晶体的物相为面心立方结构的β-ZnS，其最强的衍射峰位于2θ=28.52-28.54°之间，无其它杂质物相。SEM和TEM的研究表明，HP-ZnS多晶为粒状镶嵌结构，具有典型的{111}生长方向的孪晶，表明在热压烧结变形中孪生机制占有主导地位。 热压温度、压力和粉末粒度对HP-ZnS多晶的红外透过率的影响显著。在相同的粒度和热压下，随烧结温度的增大，晶体的透过率相应提高；相对较低的热压温度能提高HP-ZnS晶体在2～5μm波段的透过率，而较高的温度对8～10μm长波红外透过有益；当热压温度超过1050℃时，透过率开始下降；在粉末粒度和热压温度相同的条件下，压力越大，ZnS多晶的透过率越高；在相同的热压工艺条件下，粉末原料的粒度越细，粉末颗粒表面的活性越大，热压温度和压力可相对降低。 武汉理工大学硕士学位论文 本文对多种ZnS粉末原料的处理方法进行了比较，选用HzS和比对原料 进行还原处理，并对粉末采用减少阴离子浓度降低电导率的处理，结果表明： 粉末中杂质离子的浓度的降低能有效提高晶体红外透过率。 本研究使用的优化热压工艺条件是：温度950C，压力350 MPa，烧结 时间为60min，真空度0．latin。用优化工艺生长的HP－ZnS多晶是优良的长 波红外透过材料，6。厚片试样在 8－12 P m红外波段平均透过率超过国外同 类产品，达到 66．6％。