含二氧化硅的玻璃在高溫與高壓下易受堿金屬蒸氣的侵蝕，因此要求制備在高溫和高壓下耐化學(xué)侵蝕的燈泡材料,特別是高壓鈉燈?，F(xiàn)代陶瓷技術(shù)的進(jìn)展，已有可能制成幾乎達(dá)到理論密度的多晶金屬氧化物。使用該種材料制成的制品，基本上沒(méi)有氣孔，可透過(guò)大部分入射的可見(jiàn)光;并由于它的耐熱性好，已成為一種制作高溫?zé)襞莸挠行Р牧稀?a class="RichContent-EntityWord css-b7erz1" target="_blank">氧化鋁、普通的尖晶石、氧化鎂、氧化鈹、氧化鋯、氧化釷以及各種稀土氧化物，均為制作半透明陶瓷的材料。

目前在制燈方面應(yīng)用得最廣的多晶氧化物為氧化鋁。除各種礦石中含有氧化鋁外,已發(fā)現(xiàn)天然的金剛砂、藍(lán)寶石和紅寶石中有含量較純的氧化鋁。它的結(jié)晶有兩種不同形式:一種是不完整的立方體?型氧化鋁，只在約1000℃下才能保持穩(wěn)定。在此溫度以上，就形成穩(wěn)定的α型氧化鋁。其晶體為結(jié)構(gòu)緊密的六方形，具有較小的負(fù)雙折射性。“型氧化鋁是所有化合物中最穩(wěn)定的一種，幾乎不溶于強(qiáng)無(wú) 機(jī)酸，不受大多數(shù)金屬(包括鈉在內(nèi))和無(wú)水鹵素的侵蝕，在高溫下能與堿類起某些反應(yīng)。它的熔點(diǎn)約為2050℃，具有良好的耐熱沖擊性能。氧化鋁粉末一般較粗，主要含鈉、硅、鐵和鈣等雜質(zhì)。提純的有機(jī)或無(wú)機(jī)原礦(如銨礬等)，通過(guò)分解可得到純度較高的氧化鋁粉末，如煅燒方法適當(dāng)，可得到亞微米級(jí)的粉末。以這種亞微米級(jí)粉末生產(chǎn)高度半透明燒結(jié)氧化鋁，其主要雜質(zhì)含量的允許范圍:鈉和硅不得超過(guò)百萬(wàn)分之40，鐵不得超過(guò)百萬(wàn)分之20，鈣不得超過(guò)百萬(wàn)分之10。雜質(zhì)鈉的危害性是漸進(jìn)性的，能導(dǎo)致晶粒的過(guò)度生長(zhǎng)并留下氣孔，從而在煅燒過(guò)程中失去半透明性。在煅燒時(shí)，任何微量的硅都會(huì)擴(kuò)散到晶粒的邊界上，在高壓鈉燈泡殼中很容易被鈉所侵蝕，因而造成鈉燈的早期燒毀。

科布 (R.L.Coble)約在1957年首次燒結(jié)成半透明氧化鋁。燒結(jié)方法中包括摻入少量晶粒生長(zhǎng)抑制劑，例如氧化鎂;燒結(jié)后抑制劑擴(kuò)散在氧化鋁晶粒的邊界上，而使晶粒的高溫流動(dòng)性下降，這樣便使存在于晶粒間密閉孔內(nèi)的氣體向外擴(kuò)散的路程縮短至最低限度，并使氣體在燒結(jié)過(guò)程中擴(kuò)散至晶粒邊界而逸出，從而使晶體的密度幾乎可達(dá)到藍(lán)寶石單晶體一樣的理論密度。此外，由于氧化鋁是在氫或氧氣氣氛中燒結(jié)的，這些氣體易于擴(kuò)散或溶解于氧化鋁晶格內(nèi)，因此，與晶粒邊界隔絕的任何細(xì)孔內(nèi)的氣體也能在燒結(jié)時(shí)逸出，而使燒結(jié)體具有極高的密度(3980公斤/立方米)。

多晶氧化鋁管可采用普通的陶瓷工業(yè)制造。先將晶粒生長(zhǎng)抑制劑同純氧化鋁粉末充分?jǐn)嚢杈鶆?，再均衡地壓制成粗糙的管狀，并置?100℃的空氣中進(jìn)行預(yù)燒，以增加強(qiáng)度。然后將陶瓷管按一定的尺寸進(jìn)行磨削，此尺寸須比制品的尺寸稍大，因?yàn)樵谧詈鬅Y(jié)中制品還要收縮。最后的燒結(jié)是在氫氣氣氛中進(jìn)行，溫度約為1800C，燒結(jié)數(shù)小時(shí)后，即成半透明并具有準(zhǔn)確尺寸的陶瓷管。

上述方法制成的氧化鋁陶瓷為半透明狀，因?yàn)橐鸦旧蠠o(wú)孔隙。致密氧化鋁晶粒的平均直徑約為40微米。雖然一塊1毫米厚的兩面平行的氧化鋁陶瓷板,對(duì)可見(jiàn)光的直線透射率(或透明度)僅約15%左右，但厚度為1毫米的氧化鋁陶瓷管對(duì)可見(jiàn)光的綜合透射率可達(dá)90%以上。最近的研究表明，添加極少量的晶粒生長(zhǎng)抑制劑，有可能制成透明度極高的多晶氧化鋁，因?yàn)檫@些抑制劑擴(kuò)散到晶粒邊界上可能形成第二相，在物質(zhì)內(nèi)部可起到折射面的作用。這樣微小的光學(xué)異向性,對(duì)于平均晶粒尺寸約為40微米的物體來(lái)說(shuō),尚不致對(duì)它的透明度有任何可察覺(jué)的影響。

最近，氧化鋁材料已有了新發(fā)展，能夠制成全透明的氧化鋁管，這是由熔化的氧化鋁直接生長(zhǎng)成制品所需的幾何尺寸。這種透明氧化鋁實(shí)際上是純單晶藍(lán)寶石。這種材料雖有極好的耐熱性能和化學(xué)特性，且具有良好的透明度，但目前它對(duì)可見(jiàn)光的綜合透射率并不比多晶氧化鋁高。