[发明专利]一种铈酸锶半透明陶瓷及其制备方法

说明书

一种铈酸锶半透明陶瓷及其制备方法，先将硝酸锶和六水硝酸铈溶于去离子水中，进行磁力搅拌后，加入硝酸锂和一水柠檬酸，再进行磁力搅拌，最后加入碱调节pH值至6~7；再对上述混合溶液进行蒸发结晶，形成凝胶，将凝胶置于干燥箱中进行干燥、研磨、最后进行退火，制备得到Sr₂CeO₄:Li⁺微纳米粉末；再在Sr₂CeO₄:Li⁺微纳米粉末中加入无水乙醇，进行研磨，干燥，制备得到Sr₂CeO₄:Li⁺陶瓷粉体；最后进行真空热压烧结，再在空气气氛下无压烧结，制备得到Sr₂CeO₄半透明陶瓷。通过本发明制备得到的Sr₂CeO₄半透明陶瓷致密度高、透光率好、发光效率高。另外本发明的制备方法具有烧结温度低，成本低，易于操作等优点，适于Sr₂CeO₄透明陶瓷材料的工业化生产。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料制备领域，尤其涉及一种铈酸锶半透明陶瓷及其制备方法。

背景技术

透明陶瓷是20世纪50年代末、60年代初发展起来的一类新型无机材料，不仅具有陶瓷固有的耐高温、耐腐蚀、高强度、高硬度等特点，还具有玻璃的光学性质。很多国家对透明陶瓷进行了深入研究，并开发出一系列不同用途的透明陶瓷，部分透明陶瓷的性能已经能与相应的单晶媲美。这些性能各异的透明陶瓷正逐步应用于激光、照明、医疗器械、军事以及国防等重要科技领域。

铈酸锶（Sr₂CeO₄）是一种具有一维链状结构的新型蓝色发光材料，属于正交晶系，晶胞参数a=6.11897Å, b=10.3495 Å, c=3.5970 Å，色坐标x=0.198, y=0.292, 发射峰位于460-490nm，室温下经紫外、X射线或阴极射线激发能够产生较高的发光效率。自1998年Danielson等人首次报道该材料以来，迅速成为新的研究热点。近年来，人们对Sr₂CeO₄微纳米材料的合成、发光性能、掺杂发光等进行了深入研究，并取得了较大的进展。但是迄今为止还未见Sr₂CeO₄透明陶瓷的相关报道，主要是因为Sr₂CeO₄为一维结构材料，对光的透射存在各向异性，陶瓷中的晶界对光有强散射；另外提高烧结温度会出现SrCeO₃等杂相，难以获得Sr₂CeO₄透明陶瓷。因此如何减少气孔和散射、提高致密度是Sr₂CeO₄多晶陶瓷透明的关键，这也是制约Sr₂CeO₄透明陶瓷研究发展的瓶颈。因此，亟需研究开发一种低成本、易操作的Sr₂CeO₄透明陶瓷的制备方法，将对Sr₂CeO₄基透明陶瓷在闪烁探测器、照明等领域具有很好的应用前景。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种铈酸锶半透明陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

（1）将硝酸锶和六水硝酸铈溶于去离子水中，进行磁力搅拌；

（2）在步骤（1）得到的混合溶液中加入硝酸锂和一水柠檬酸，进行磁力搅拌；

（3）在步骤（2）得到的混合溶液中加入碱调节pH值至6~7；

（4）将步骤（3）得到的混合溶液进行蒸发结晶，形成凝胶；

（5）将步骤（4）得到的凝胶置于干燥箱中进行干燥、研磨、最后进行退火，制备得到Sr₂CeO₄:Li⁺微纳米粉末；