一种涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔的制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种固体激光器中使用的聚光腔的制造方法，具体涉及一种镀膜陶瓷聚光腔的制造方法。
背景技术
随着固体激光器在机械加工、医疗、电子等行业的广泛应用，人们对固体激光器的聚光性能和发射效率提出了更高的要求。影响聚光性能的关键光学部件就是聚光腔(又称泵浦腔)，其作用是将泵浦光源的辐射能量最大限度地聚集在工作物质上。它通常是空心的封闭几何体，光源包藏其中，通过聚光腔内壁反射聚集在工作物质上。聚光腔直接影响激光器的工作效果和使用寿命。由于聚光腔长期处于高温使用状态，且需冷却水冷却，同时又要保持极高的聚光反射性能，加之其形状复杂，制造尺寸精度较高，因此一直是材料科学工作者研究的热点材料。
早期用作低功率激光器的泵浦腔材料是金属(通常为铝、铜和不锈钢等)，内表面抛光后，再涂以金、银等金属膜。其缺点是不耐腐蚀，易机械划伤，而且几乎不能清洗；另一种漫反射聚光腔是用金属氧化物粉末(如氧化镁)做成的，其被包裹在一个玻璃密闭套子里，靠金属氧化物反射发出激光。其缺点是热导率低，只能用于低功率激光器上。四氟乙烯高分子聚光腔是目前使用较多的聚光腔之一，其容易加工地特性使其更易满足高反射的要求，但抗老化能力差，且冷却液中的污物易粘附在高分子聚光腔上，因此使用寿命较短。
白色陶瓷(主要是氧化铝、氧化锆和硫酸钡等)逐渐成为聚光腔材料的主要研究对象。美国专利“一种陶瓷聚光腔的制备”(Pat4802186)采用高纯氧化铝(99.7％)制备聚光腔，获得96.8％的反射率，但容易玷污。中国专利“陶瓷聚光腔材料，陶瓷聚光腔及其制造方法”(公开号CN1419322A)采用高纯氧化铝(92.6~93.7％)，并掺以激活物质氧化钇在1560℃高温下获得了烧结密度高，气孔率低的聚光腔。也未解决容易玷污的问题。
中国专利“高反射、吸紫外陶瓷釉料及使用该陶瓷釉料制备陶瓷聚光腔的方法”(公开号CN1475464A)采用一种掺加稀土的石英质基础釉来改善陶瓷聚光腔的防污性能，但可能是过多地掩盖了Al2O3基体的高反射作用，其反射率仅能达到93~98％(600~900nm范围内)。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种防污性能好、反射率高的涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔的制造方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔的制造方法，其特征是包括如下步骤：1).制造多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，其步骤为：a).以重量百分比为70~80％Al2O3、10~20％苏州土和2~10％烧结助剂配料，其中烧结助剂为TiO2或MgO，在球磨机中球磨成混合料，过250筛，在烘箱中烘干，烘干时间为24~30h，烘干温度为100℃；b).在烘干后的料中再加占混合料重量的35~45％石蜡和8~10％油酸，加热搅拌，加热温度为60-85℃；c).将加热搅拌后的料在热压注成型机中成型，脱模修坯；d).修坯后坯体在电炉中1100~1200℃排蜡60~80小时，再送入在1400℃~1450℃的高温炉中烧成多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体；
2).制备Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶：采用分步水解法，a.制备SiO2溶胶：按体积比为：正硅酸乙酯∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶5∶3∶0.02～0.05，量取正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将正硅酸乙酯溶于乙醇中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌2～4h即制得澄清的SiO2溶胶；b.制备TiO2溶胶：按体积比为：Ti(OC4H9)4∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶26.5∶1∶0.02～0.05，准确称取钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、无水乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将无水乙醇置于一烧杯中搅拌，然后将钛酸丁酯缓慢地加入此烧杯中，2～3h之后一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌0.5～1h后得到澄清的TiO2溶胶；c.制备ZrO2溶胶：按体积比为：ZrOCl2·8H2O∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶3.5∶1∶0.02～0.05，准确称取氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)、乙醇、水和硝酸，将氧氯化锆加入到乙醇溶液中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌8～9h后得到澄清的ZrO2溶胶；d.将蒸馏水在三口烧瓶中加热到85~95℃，然后将异丙醇铝在85~95℃水中水解，按体积比H2O/Al(OC3H7)＝120加入异丙醇铝制成异丙醇铝水溶液，一边搅拌，一边加入SiO2溶胶、TiO2溶胶和ZrO2溶胶，上面四者的体积比为：异丙醇铝水溶液∶SiO2溶胶∶TiO2溶胶∶ZrO2溶胶＝1~4∶1~4∶1~4∶1(以下简写为Al2O3∶SiO2∶TiO2∶ZrO2)；再按体积比异丙醇铝水溶液∶硝酸＝1∶0.02～0.08，加入1mol/l硝酸，控制PH为1.5~3，最后在85~95℃恒温水浴回流6~12h，即得到无色、透明的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶；
3)多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体涂覆高反射复合膜，用超声波清洗多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，将多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体浸入Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶中，浸复合溶胶次数为3~8次，在空气中干燥后，置于电炉中以850~950℃保温1.5~2h，在电炉中自然冷却后，即得到涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔。
本发明采用上述方法，制备的多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体的主要性能：吸水率10~15％，气孔率20~40％，体积密度2.0~2.5g/cm3，孔径0.2~0.4μm，抗折强度80~90MPa，白度90.9，热膨胀系数7.38×10-5/℃(Rt~1000℃)。
在这种多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体上可涂覆结合良好的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶，形成复合膜。这层复合膜均匀牢固地铺展在聚光腔基体的内表面，能有效保护基体免受冷却水中的污物的污染，长期保持聚光腔的良好反射性能。由于复合膜中布满众多细小晶粒及其晶界，使得入射光在膜中发生良好的漫反射。如果将复合膜中的成分和成膜工艺调节得当，就可将激光照射光(波长530~890nm)充分反射。此外，由于复合膜厚度仅为5~10微米，部分照射光还可被多孔Al2O3陶瓷基体中的晶体、晶界和微小气孔充分反射。这样，基体和复合膜两者的协同反射作用，能使照射光最大限度地聚集在激光棒上并持久地发挥效能，从而有效提高聚光腔的反射率。
本发明的Al2O3∶SiO2∶TiO2∶ZrO2＝4∶1∶1∶1复合膜在530~890nm波长内获得的反射率达94.3％~99.5％。适用于各类固体激光器(比如，YAG：氙灯激光器等)。
【附图说明】
图1是本发明制造的涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔的半剖结构示意图
图2是图1的左视图
图中，1-多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，2-高反射复合膜。
【具体实施方式】
实施例1：为本发明的优选方式：
一种涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔的制造方法，包括如下步骤：1).制造多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，其步骤为：a).以重量百分比为75％Al2O3、20％苏州土和5％烧结助剂配料，其中烧结助剂为TiO2或MgO，在球磨机中球磨成混合料，在球磨机中球磨48小时，过250筛，在烘箱中烘干，烘干时间为25h，烘干温度为100℃；b).在烘干后的料中再加占混合料重量的39％石蜡和9％油酸，加热搅拌，加热温度为60-85℃；c).将加热搅拌后的料在热压注成型机中成型，脱模修坯；d).修坯后坯体在电炉中1200℃排蜡80小时，再送入在1450℃的高温炉中烧成多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体。制造的多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体的主要性能：吸水率10~15％，气孔率20~40％，体积密度2.0~2.5g/cm3，孔径0.2~0.4μm，抗折强度80~90MPa，白度90.9，热膨胀系数7.38×10-6/℃(Rt~1000℃)。
2).采用分步水解法制备Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶。a.制备SiO2溶胶：按体积比为：TEOS∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶5∶3∶0.03，量取正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将正硅酸乙酯(TEOS)溶于乙醇(C2H5OH)中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌2～4h即制得澄清的SiO2溶胶；b.制备TiO2溶胶：按体积比为：Ti(OC4H9)4∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶26.5∶1∶0.03，准确称取钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、无水乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将无水乙醇C2H5OH于一烧杯中搅拌，然后将钛酸丁酯缓慢地加入此烧杯中，2h之后一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌0.5h后得到澄清的TiO2溶胶；c.制备ZrO2溶胶：按体积比为：ZrOCl2·8H2O∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶3.5∶1∶0.04，准确称取氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)、乙醇、水和硝酸，将氧氯化锆加入到乙醇溶液中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌8h后得到澄清的ZrO2溶胶；d.将蒸馏水在三口烧瓶中加热到85~95℃，然后将异丙醇铝在85~95℃水中水解，按体积比H2O/Al(OC3H7)＝120加入异丙醇铝制成异丙醇铝水溶液，一边搅拌，一边加入SiO2溶胶、TiO2溶胶和ZrO2溶胶，上面四者的体积比为：异丙醇铝水溶液∶SiO2溶胶∶TiO2溶胶∶ZrO2溶胶＝4∶1∶1∶1(以下简写为Al2O3∶SiO2∶TiO2∶ZrO2)；再按体积比异丙醇铝水溶液∶硝酸＝1∶0.03，加入1mol/l硝酸，控制PH为2，最后在85~95℃恒温水浴回流10h，即得到无色、透明的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶；
3).多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体涂覆高反射复合膜，用超声波清洗多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，将多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体浸入Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶中，浸复合溶胶次数为6次，在空气中干燥后，置于电炉中以950℃保温1.5h，在电炉中自然冷却后，即得到涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔。涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔的结构如图1、图2所示，图中，1-多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，2-高反射复合膜。
实施例2：
一种涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔的制造方法，包括如下步骤：1).制造多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，其步骤为：a).以重量百分比为70％Al2O3、20％苏州土和10％烧结助剂配料，其中烧结助剂为TiO2，在球磨机中球磨成混合料，在球磨机中球磨48小时，过250筛，在烘箱中烘干，烘干时间为24h，烘干温度为100℃；b).在烘干后的料中再加占混合料重量的35％石蜡和8％油酸，加热搅拌，加热温度为60-85℃；c).将加热搅拌后的料在热压注成型机中成型，脱模修坯；d).修坯后坯体在电炉中1100℃排蜡60小时，再送入在1400℃的高温炉中烧成多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体。
2).采用分步水解法制备Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶：a.制备SiO2溶胶：按体积比为：TEOS∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶5∶3∶0.05，量取正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将正硅酸乙酯(TEOS)溶于乙醇中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌2～4h即制得澄清的SiO2溶胶；b.制备TiO2溶胶：按体积比为：Ti(OC4H9)4∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶26.5∶1∶0.05，准确称取钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、无水乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将无水乙醇于一烧杯中搅拌，然后将钛酸丁酯缓慢地加入此烧杯中，3h之后一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌1h后得到澄清的TiO2溶胶；c.制备ZrO2溶胶：按体积比为：ZrOCl2·8H2O∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶3.5∶1∶0.05，准确称取氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)、乙醇、水和硝酸，将氧氯化锆加入到乙醇溶液中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌8～9h后得到澄清的ZrO2溶胶；d.将蒸馏水在三口烧瓶中加热到85~95℃，然后将异丙醇铝在85~95℃水中水解，按体积比H2O/Al(OC3H7)＝120加入异丙醇铝制成异丙醇铝水溶液，一边搅拌，一边加入SiO2溶胶、TiO2溶胶和ZrO2溶胶，上面四者的体积比为：异丙醇铝水溶液∶SiO2溶胶∶TiO2溶胶∶ZrO2溶胶＝1∶4∶1∶1；再按体积比异丙醇铝水溶液∶硝酸＝1∶0.08，加入1mol/l硝酸，控制PH为3，最后在85~95℃恒温水浴回流6~12h，即得到无色、透明的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶；
3).多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体涂覆高反射复合膜，用超声波清洗多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，将多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体浸入Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶中，浸复合溶胶次数为3次，在空气中干燥后，置于电炉中以850℃保温1.5h，在电炉中自然冷却后，即得到涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔。
实施例3：
一种涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔的制造方法，包括如下步骤：1).制造多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，其步骤为：a).以重量百分比为80％Al2O3、18％苏州土和2％烧结助剂配料，其中烧结助剂为MgO，在球磨机中球磨成混合料，在球磨机中球磨48小时，过250筛，在烘箱中烘干，烘干时间为30h，烘干温度为100℃；b).在烘干后的料中再加占混合料重量的45％石蜡和10％油酸，加热搅拌，加热温度为60-85℃；c).将加热搅拌后的料在热压注成型机中成型，脱模修坯；d).修坯后坯体在电炉中1200℃排蜡80小时，再送入在1450℃的高温炉中烧成多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体。多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体的主要性能：吸水率10~15％，气孔率20~40％，体积密度2.0~2.5g/cm3，孔径0.2~0.4μm，抗折强度80~90MPa，白度90.9，热膨胀系数7.38×10-6/℃(Rt~1000℃)。
2).采用分步水解法制备Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶：a.制备SiO2溶胶：按体积比为：TEOS∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶5∶3∶0.04，量取正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将正硅酸乙酯溶于乙醇中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌2～4h即制得澄清的SiO2溶胶；b.制备TiO2溶胶：按体积比为：Ti(OC4H9)4∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶26.5∶1∶0.04，准确称取钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、无水乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将无水乙醇于一烧杯中搅拌，然后将钛酸丁酯Ti(OC4H9)4缓慢地加入此烧杯中，2～3h之后一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌0.5～1h后得到澄清的TiO2溶胶；c.制备ZrO2溶胶：按体积比为：ZrOCl2·8H2O∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶3.5∶1∶0.05，准确称取氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)、乙醇、水和硝酸，将氧氯化锆加入到乙醇溶液中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌8～9h后得到澄清的ZrO2溶胶；d.将蒸馏水在三口烧瓶中加热到85~95℃，然后将异丙醇铝在85~95℃水中水解，按体积比H2O/Al(OC3H7)＝120加入异丙醇铝制成异丙醇铝水溶液，一边搅拌，一边加入SiO2溶胶、TiO2溶胶和ZrO2溶胶，上面四者的体积比为：异丙醇铝水溶液∶SiO2溶胶∶TiO2溶胶∶ZrO2溶胶＝1∶1∶4∶1；再按体积比异丙醇铝水溶液∶硝酸＝1∶0.05，加入1mol/l硝酸，控制PH为2.5，最后在85~95℃恒温水浴回流6~12h，即得到无色、透明的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶；
3).多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体涂覆高反射复合膜，用超声波清洗多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，将多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体浸入Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶中，浸复合溶胶次数为8次，在空气中干燥后，置于电炉中以950℃保温2h，在电炉中自然冷却后，即得到涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔。
实施例4：
一种涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔的制造方法，包括如下步骤：1).制造多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，其步骤为：a).以重量百分比为80％Al2O3、10％苏州土和10％烧结助剂配料，其中烧结助剂为TiO2，在球磨机中球磨成混合料，过250筛，在烘箱中烘干，烘干时间为26h，烘干温度为100℃；b).在烘干后的料中再加占混合料重量的40％石蜡和9％油酸，加热搅拌，加热温度为60-85℃；c).将加热搅拌后的料在热压注成型机中成型，脱模修坯；d).修坯后坯体在电炉中1200℃排蜡70小时，再送入在1450℃的高温炉中烧成多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体；
2).采用分步水解法制备Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶：a.制备SiO2溶胶：按体积比为：TEOS∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶5∶3∶0.04，量取正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将正硅酸乙酯溶于乙醇中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌2～4h即制得澄清的SiO2溶胶；b.制备TiO2溶胶：按体积比为：Ti(OC4H9)4∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶26.5∶1∶0.04，准确称取钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、无水乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将无水乙醇置于一烧杯中搅拌，然后将钛酸丁酯Ti(OC4H9)4缓慢地加入此烧杯中，2.4h之后一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌0.5～1h后得到澄清的TiO2溶胶；c.制备ZrO2溶胶：按体积比为：ZrOCl2·8H2O∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶3.5∶1∶0.03，准确称取氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)、乙醇、水和硝酸，将氧氯化锆加入到乙醇溶液中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌8～9h后得到澄清的ZrO2溶胶；d.将蒸馏水在三口烧瓶中加热到85~95℃，然后将异丙醇铝在85~95℃水中水解，按体积比H2O/Al(OC3H7)＝120加入异丙醇铝制成异丙醇铝水溶液，一边搅拌，一边加入SiO2溶胶、TiO2溶胶和ZrO2溶胶，上面四者的体积比为：异丙醇铝水溶液∶SiO2溶胶∶TiO2溶胶∶ZrO2溶胶＝2∶1∶1∶1；再按体积比异丙醇铝水溶液∶硝酸＝1∶0.06，加入1mol/l硝酸，控制PH为2.5，最后在85~95℃恒温水浴回流6~12h，即得到无色、透明的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶；
3).多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体涂覆高反射复合膜：用超声波清洗多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，将多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体浸入Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶中，浸复合溶胶次数为7次，在空气中干燥后，置于电炉中以900℃保温2h，在电炉中自然冷却后，即得到涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔。
采用本发明的方法制造的四类典型的涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔的反射率见下表：
实施例5：
一种涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔的制造方法，包括如下步骤：1).制造多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，其步骤为：a).以重量百分比为70％Al2O3、20％苏州土和10％烧结助剂配料，其中烧结助剂为TiO2，在球磨机中球磨成混合料，过250筛，在烘箱中烘干，烘干时间为24h，烘干温度为100℃；b).在烘干后的料中再加占混合料重量的35％石蜡和8％油酸，加热搅拌，加热温度为60℃；c).将加热搅拌后的料在热压注成型机中成型，脱模修坯；d).修坯后坯体在电炉中1100℃排蜡60小时，再送入在1400℃的高温炉中烧成多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体；
2).制备Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶：采用分步水解法，a.制备SiO2溶胶：按体积比为：正硅酸乙酯∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶5∶3∶0.02，量取正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将正硅酸乙酯溶于乙醇中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌2h即制得澄清的SiO2溶胶；b.制备TiO2溶胶：按体积比为：Ti(OC4H9)4∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶26.5∶1∶0.02，准确称取钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、无水乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将无水乙醇置于一烧杯中搅拌，然后将钛酸丁酯缓慢地加入此烧杯中，2h之后一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌0.5h后得到澄清的TiO2溶胶；c.制备ZrO2溶胶：按体积比为：ZrOCl2·8H2O∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶3.5∶1∶0.02，准确称取氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)、乙醇、水和硝酸，将氧氯化锆加入到乙醇溶液中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌8h后得到澄清的ZrO2溶胶；d.将蒸馏水在三口烧瓶中加热到85℃，然后将异丙醇铝在85℃水中水解，按体积比H2O/Al(OC3H7)＝120加入异丙醇铝制成异丙醇铝水溶液，一边搅拌，一边加入SiO2溶胶、TiO2溶胶和ZrO2溶胶，上面四者的体积比为：异丙醇铝水溶液∶SiO2溶胶∶TiO2溶胶∶ZrO2溶胶＝1∶1∶1∶1；再按体积比异丙醇铝水溶液∶硝酸＝1∶0.02，加入1mol/l硝酸，控制PH为1.5，最后在85℃恒温水浴回流6h，即得到无色、透明的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶；
3)多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体涂覆高反射复合膜，用超声波清洗多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，将多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体浸入Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶中，浸复合溶胶次数为3次，在空气中干燥后，置于电炉中以850℃保温1.5h，在电炉中自然冷却后，即得到涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔。
实例6：
一种涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔的制造方法，包括如下步骤：1).制造多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，其步骤为：a).以重量百分比为80％Al2O3、18％苏州土和2％烧结助剂配料，其中烧结助剂为MgO，在球磨机中球磨成混合料，过250筛，在烘箱中烘干，烘干时间为30h，烘干温度为100℃；b).在烘干后的料中再加占混合料重量的45％石蜡和10％油酸，加热搅拌，加热温度为85℃；c).将加热搅拌后的料在热压注成型机中成型，脱模修坯；d).修坯后坯体在电炉中1200℃排蜡80小时，再送入在1450℃的高温炉中烧成多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体；
2).制备Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶：采用分步水解法，a.制备SiO2溶胶：按体积比为：正硅酸乙酯∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶5∶3∶0.05，量取正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将正硅酸乙酯溶于乙醇中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌4h即制得澄清的SiO2溶胶；b.制备TiO2溶胶：按体积比为：Ti(OC4H9)4∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶26.5∶1∶0.05，准确称取钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、无水乙醇(C2H5OH)、水和硝酸，将无水乙醇置于一烧杯中搅拌，然后将钛酸丁酯缓慢地加入此烧杯中，3h之后一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌1h后得到澄清的TiO2溶胶；c.制备ZrO2溶胶：按体积比为：ZrOCl2·8H2O∶C2H5OH∶H2O∶HNO3＝1∶3.5∶1∶0.05，准确称取氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)、乙醇、水和硝酸，将氧氯化锆加入到乙醇溶液中，一边滴加1mol/l硝酸和水，一边搅拌，整个过程中应一直保持液体为透明清澈状，再搅拌9h后得到澄清的ZrO2溶胶；d.将蒸馏水在三口烧瓶中加热到95℃，然后将异丙醇铝在95℃水中水解，按体积比H2O/Al(OC3H7)＝120加入异丙醇铝制成异丙醇铝水溶液，一边搅拌，一边加入SiO2溶胶、TiO2溶胶和ZrO2溶胶，上面四者的体积比为：异丙醇铝水溶液∶SiO2溶胶∶TiO2溶胶∶ZrO2溶胶＝4∶4∶4∶1；再按体积比异丙醇铝水溶液∶硝酸＝1∶0.08，加入1mol/l硝酸，控制PH为3，最后在95℃恒温水浴回流12h，即得到无色、透明的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶；
3)多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体涂覆高反射复合膜，用超声波清洗多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体，将多孔Al2O3陶瓷聚光腔基体浸入Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶中，浸复合溶胶次数为8次，在空气中干燥后，置于电炉中以950℃保温2h，在电炉中自然冷却后，即得到涂有高反射复合膜的陶瓷聚光腔。