[发明专利]铪钛酸镥透明陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铪钛酸镥透明陶瓷材料，其特征在于，所述铪钛酸镥透明陶瓷材料的化学组成为Lu₂Ti_2-xHf_xO₇，其中0<x<2，优选为0.6≤x<2。

2.根据权利要求1所述的铪钛酸镥透明陶瓷材料，其特征在于，所述铪钛酸镥透明陶瓷材料为单一的缺陷型萤石相。

3.根据权利要求1或2所述的铪钛酸镥透明陶瓷材料，其特征在于，所述铪钛酸镥透明陶瓷材料在厚度为1mm时对红外波段的直线透过率为65%以上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的铪钛酸镥透明陶瓷材料，其特征在于，所述铪钛酸镥透明陶瓷材料的致密度为99.4～100%，平均晶粒尺寸为400nm～2μm。

5.一种权利要求1至4中任一项所述的铪钛酸镥透明陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括：

以Lu₂O₃, TiO₂, HfO₂粉体为原料，按化学计量比配比、球磨混料、过筛，得到原料混合粉体；以及

将所得混合粉体进行放电等离子烧结。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述放电等离子烧结中，从室温至小于烧结温度的某一温度，预加第一压力；从该某一温度至烧结温度，施加第二压力，其中第一压力小于第二压力。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述放电等离子烧结的工艺制度为：从室温到1100℃，预加压力为10 MPa～50 MPa；从1100℃到烧结温度，压力为100～150MPa。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，从1100℃到烧结温度的升温速率为10～100℃/分钟，烧结温度为1400～1550℃，在烧结温度下保温5～60分钟。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述放电等离子烧结的工艺制度为：

升降温制度：从室温到600℃，升温速率为200℃/分钟；从600℃到1100℃，升温速率为100℃/分钟；在1100℃保温5分钟；从1100℃到烧结温度，升温速率为10～100℃/分钟；保温结束后，脉冲电流设置为0，随炉温冷却；

压力制度：从室温到1100℃，预加压力为10 MPa～50 MPa；从1100℃到烧结温度，压力在1分钟内增加到100 MPa并保持到保温结束；降温阶段，压力在1分钟内卸下。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括在所述放电等离子烧结后，在空气或氧气氛中于650～1100℃保温3～10小时的退火工序。