[发明专利]一种氧化铝基质的荧光陶瓷的制备方法及相关荧光陶瓷

权利要求书

1.一种氧化铝基质的荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，依序包括以下步骤：

混料：将氧化铝粉末与PEG水溶液混合，得到氧化铝的PEG水溶液，获取烧结助剂对应的硝酸盐，将其配置为硝酸盐水溶液，将所述氧化铝的PEG水溶液与所述硝酸盐水溶液混合，滴入沉淀剂水溶液，得到悬浮液，将悬浮液固液分离，将其中的固体成分煅烧，获得氧化铝和烧结助剂的混合粉末，采用球磨的方式将氧化铝和烧结助剂的混合粉末与荧光粉及研磨溶剂均匀混合，得到荧光陶瓷前驱体浆料，所述氧化铝的中位粒径为0.05～1μm，所述荧光粉为YAG掺杂镧系元素的荧光粉或LuAG掺杂镧系元素的荧光粉，荧光粉的中位粒径为10～30μm，所述烧结助剂为氧化镁、氧化钇或氧化镁-氧化钇混合物，所述烧结助剂以其对应的硝酸盐作为引入氧化物的原料；

除杂：将所述荧光陶瓷前驱体浆料干燥，除去其中的水和有机物，获得荧光陶瓷前驱体粉末；

烧结：将所述荧光陶瓷前驱体粉末烧结，得到荧光陶瓷，烧结温度为1250～1750℃，烧结在无氧气氛下进行，其中，该荧光陶瓷前驱体粉末在烧结前和/或热处理中经过5MPa以上高压预处理，使粉末保持致密。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混料步骤包括，将所述氧化铝粉末与质量分数为1～3％的PEG水溶液混合，使所述氧化铝粉末分散于PEG水溶液，得到氧化铝的PEG水溶液；获取所述烧结助剂对应的硝酸盐，将其配置为浓度为0.01～1mol/L的硝酸盐水溶液；将所述氧化铝的PEG水溶液与所述硝酸盐水溶液混合，滴入0.01～0.1mol/L的沉淀剂水溶液，使混合液的pH值为8～10，得到悬浮液，将悬浮液固液分离，将其中的固体成分在200～500℃煅烧，得到氧化铝和烧结助剂的混合粉末。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述荧光粉包括YAG:Ce³⁺或LuAG:Ce³⁺。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述荧光粉占所述荧光陶瓷前驱体粉末总量的质量百分比为30～80％，所述烧结助剂占所述荧光陶瓷前驱体粉末总量的质量百分比为0.05～3％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结步骤中，所述无氧气氛为氮气、氢气、氮气氢气混合气、惰性气体或真空气氛。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结步骤包括，将所述荧光陶瓷前驱体粉末在模具中5～15MPa高压预成型，然后将所述荧光陶瓷前驱体粉末连同模具一同放入热压烧结炉中，使所述荧光陶瓷前驱体粉末在30～200MPa下烧结，烧结温度为1250～1550℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结步骤包括，将所述荧光陶瓷前驱体粉末在模具中5～15MPa高压预成型，然后将所述荧光陶瓷前驱体粉末连同模具一同放入放电等离子烧结炉中，使所述荧光陶瓷前驱体粉末在30～200MPa下烧结，烧结在真空气氛下进行，烧结温度为1250～1550℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结步骤包括，将所述荧光陶瓷前驱体粉末在模具中5～40MPa高压预成型，然后在150～300MPa冷等静压二次高压成型，取下模具，再将高压成型后的荧光陶瓷前驱体粉末放入烧结炉，在氢气气氛下烧结，烧结温度为1450～1750℃。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的制备方法，其特征在于，在烧结步骤后，还包括对荧光陶瓷的还原处理步骤，该还原处理步骤在还原气氛下进行，且还原处理步骤的温度环境为1100～1700℃。

10.一种荧光陶瓷，其特征在于，该荧光陶瓷由权利要求1～9中任一项所述的制备方法制备。