[发明专利]一种Y2O3-MgO纳米复相陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种制备Y₂O₃-MgO纳米复相陶瓷的方法，其特征在于，所述Y₂O₃-MgO纳米复相陶瓷的组成为xY₂O₃·(1-x)MgO，其中，x为Y₂O₃的摩尔数与Y₂O₃、MgO总摩尔数的百分比，x取值范围为0.01≤x≤0.99；

所述方法包括：先采用溶胶-凝胶法制备Y₂O₃-MgO纳米复相粉体，再采用放电等离子体烧结或热等静压烧结对过筛后的复相粉体进行烧结，得到红外透明的Y₂O₃-MgO纳米复相陶瓷，其中，所述溶胶-凝胶法制备Y₂O₃-MgO纳米复相粉体包括：a）配制含有钇盐、镁盐和有机添加剂的起始溶液，所述有机添加剂为柠檬酸、乙二醇、丙二醇、葡萄糖、果糖、甘氨酸、尿素中的至少一种；以及b)将上述步骤a）所配制的起始溶液放入马弗炉中，加热至600℃-1000℃时，保温0.5-6小时，后自然降温，即得Y₂O₃-MgO纳米复相粉体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钇盐为硝酸钇、醋酸钇、硫酸钇、氯化钇中的至少一种，所述镁盐为硝酸镁、醋酸镁、硫酸镁、氯化镁中的至少一种，所述有机添加剂为柠檬酸、乙二醇、丙二醇、葡萄糖、果糖、甘氨酸、尿素中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述钇盐的浓度为0.01-1.50 mol/L，所述镁盐的浓度为0.01-2.00 mol/L。

4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，所述有机添加剂的浓度为0.01-2.50 mol/L。

5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，以1-5℃/分钟的升温速率进行加热。

6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，先对马弗炉进行预热再将起始溶液放入，预热温度为50-250℃。

7.根据权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，所述加热为分阶段加热，包括：在150-250℃保温0-5小时，加热升温到400-500℃时保温0-24小时，后加热到600-1000℃时保温0.5-6小时。

8.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其特征在于，对所得复相粉体进行球磨、干燥、造粒形成粒径为50-1000mm的粉体球形颗粒后进行烧结。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，球磨介质为无水乙醇、丙酮、甘油、石油醚、异丙醇中的至少一种，球磨转速为60-200 r/分，球磨时间为1-48 小时。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述干燥是在50-90℃的烘箱中干燥0.2-24小时。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述造粒为过25-100目筛造粒或者喷雾造粒。

12.根据权利要求1-11中任一所述的方法，其特征在于，所述放电等离子体烧结的工艺参数为：升温速率为2-200℃/分钟，保压压力为30-300MPa，保温温度为800-1400℃，保温时间为3-60分钟。

13.根据权利要求1-12所述的方法，其特征在于，所述热等静压烧结的工艺参数为：保温温度为800-1400℃，保温时间为0.5-5小时，保压压力为50-300MPa。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在进行热等静压烧结之前，先进行预烧，所述预烧为真空预烧结、热压预烧结或放电等离子体预烧结。