POLYCRYSTALLINE CHALCOGENIDE CERAMIC MATERIAL

The invention relates to a polycrystalline IR transparent material produced by sintering chalcogenide powder, e.g., ZnS powder, using hot uniaxial pressing followed by hot isostatic pressing. The microstructure of the material described in this disclosure is much finer than that found in material produced using the state of the art process. By using a powder with a particle size fine enough to improve sintering behavior but coarse enough to prevent a lowering of the wurtzite-sphalerite transition temperature, a highly transparent material with improved strength is created without degrading the optical properties. A high degree of transparency is achieved during hot pressing by applying pressure after the part has reached a desired temperature. This allows some degree of plastic deformation and prevents rapid grain growth which can entrap porosity. The crystallographic twins created during this process further inhibit grain growth during hot isostatic pressing. L'invention porte sur un matériau transparent aux IR polycristallin produit par frittage de poudre de chalcogénure, par exemple de poudre de ZnS, à l'aide d'une compression uniaxiale à chaud suivie d'une compression isostatique à chaud. La microstructure du matériau selon la présente invention est beaucoup plus fine que celle trouvée dans un matériau produit à l'aide du procédé de l'état de la technique. A l'aide d'une poudre ayant une taille des particules suffisamment fine pour améliorer le comportement de frittage mais suffisamment grossière pour empêcher un abaissement de la température de transition wurtzite-sphalérite, un matériau hautement transparent présentant une résistance améliorée est obtenu sans dégradation des propriétés optiques. Un degré élevé de transparence est atteint pendant la compression à chaud par application de pression après que la pièce a atteint une température souhaitée. Ceci permet un certain degré de déformation plastique et empêche la croissance rapide de grains qui peut piéger une porosité. Les macles cristallographiques créées pendant ce processus inhibent encore la croissance des grains pendant la compression isostatique à chaud.