[发明专利]具有立方晶体结构的活性电光陶瓷,其制备方法和用途

权利要求书

1.具有至少一个光学活性中心的透明多晶电光陶瓷，其单个晶粒具有对称的立方结构，其中所述电光陶瓷可以由下面通式描述：

A_2+xB_yD_zE₇，且其中

0≤x≤1.1且0≤y≤3且0≤z≤1.6，以及3x+4y+5z＝8，

A是至少一种选自稀土离子的三价阳离子，B是至少一种四价阳离子，D是至少一种五价阳离子和E是至少一种二价阴离子。

2.权利要求1的电光陶瓷，其中所述电光陶瓷的单个晶粒具有与烧绿石或萤石的结构同型的立方结构，或可以由这些晶体结构明确导出。

3.根据权利要求1或2的电光陶瓷，其中所述光学活性中心选自稀土离子、过渡金属离子和钛离子。

4.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中A选自Y、Gd、Yb、Lu、Sc、La和这些组分的混合物。

5.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中A选自Y、Gd、Yb、Lu、Sc和这些组分的混合物。

6.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中A选自Gd、Lu和这些组分的混合物。

7.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中B选自Zr、Ti、Hf、Sn、Ge和这些组分的混合物。

8.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中B选自Zr、Ti、Hf和这些组分的混合物。

9.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中B选自Zr、Hf和这些组分的混合物。

10.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中B选自Ti、Hf和这些组分的混合物。

11.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中Ti的含量为大于100ppm至30000ppm每重量单位。

12.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中作为氧化物的La含量为至多10摩尔％。

13.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中D包括Nb和/或Ta。

14.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中所述电光陶瓷符合化学计量学A₂B₂E₇。

15.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中所述电光陶瓷具有大于50的有效原子序数。

16.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中E选自硫属元素或硫属元素的混合物。

17.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中E由氧占据。

18.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中E由硫和氧的混合物占据，且硫在该混合物中的份额为至多36原子％。

19.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中稀土离子的含量大于100ppm。

20.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中引入作为活化剂中心的一种或多种下列元素：Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er和Tm。

21.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其中引入作为活化剂中心的一种或多种下列元素：Ce、Pr、Nd和Eu。

22.根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷，其密度大于5g/cm³。

23.用于制备根据前述权利要求中一项或多项的电光陶瓷的方法，具有如下步骤：

a.由起始材料的粉末混合物制备成型体，

b.在500-1200℃的温度预烧结该成型体，

c.在1巴绝对压力至10^-7毫巴绝对压力的压力范围的真空下，在1400-1900℃的温度烧结该经预烧结的成型体，

d.在10-300MPa的压力和1400-2000℃的温度压实该经烧结的成型体。

24.根据权利要求1-22中一项或多项的电光陶瓷作为闪烁介质的用途。