[发明专利]一种可逆热致变色Cr:Al2

权利要求书

1.一种可逆热致变色Cr:Al₂O₃陶瓷材料的制备方法，其特征在于，具体步骤是：

（1）按照所需Cr³⁺的掺杂浓度分别称量氧化铬粉体Cr₂O₃和氧化铝粉体Al₂O₃，外加质量分数为1.0%～2.5%的正硅酸乙酯、质量分数为0.05%～0.1%的氧化镁、质量分数为0.5%～1.5%的氧化硼作为烧结助剂，与无水乙醇和氧化锆磨球一起放入尼龙PA球磨罐中进行行星式球磨混合，其中Cr³⁺的掺杂浓度为5 at.%～45at.%；

（2）将步骤（1）球磨后的混和浆料置于干燥箱中干燥，干燥后的混合粉体过80～250目筛，过筛3～6遍，然后在空气气氛下煅烧，以除去残留有机物；

（3）将步骤（2）煅烧后的混合粉体放入磨具中干压成型，采用轴向双向加压方式，压力为20～30MPa，保压时间30～60s；

（4）干压成型后，从磨具中取出素坯，在真空封装机上进行塑封，之后进行冷等静压；

（5）将步骤（4）得到的陶瓷素坯放入真空烧结炉中，在真空度大于5.010^-4Pa、1450～1650°C条件下保温8h～100h或将陶瓷素坯放入气氛烧结炉中，在含5%～10%氢气的氮气气氛中，1450～1650°C条件下保温5～50h；

（6） 步骤（5）烧结后的陶瓷材料在1100～1400℃马弗炉中退火，随炉降至室温，经平面粗磨后即得到Cr:Al₂O₃陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的可逆热致变色Cr:Al₂O₃陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，Al₂O₃原料质量百分纯度为99.9%，平均粒径50nm～5μm；Cr₂O₃原料质量百分纯度为99.9%，平均粒径50nm～5μm。

3.根据权利要求1或2所述的可逆热致变色Cr:Al₂O₃陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的氧化锆磨球的直径为1～50mm；无水乙醇的体积与粉料质量比为lml:2g～lml:1.2g；球磨时球料比为2:1～5:1；球磨混合时间为15～35h，球磨机转速为140～170rpm。

4.根据权利要求1或2所述的可逆热致变色Cr:Al₂O₃陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述干燥温度为55～75°C，干燥时间为10～24h。

5.根据权利要求1或2所述的可逆热致变色Cr:Al₂O₃陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述煅烧温度为600～850℃，煅烧时间为3～10h。

6.根据权利要求1或2所述的可逆热致变色Cr:Al₂O₃陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述磨具为聚四氟乙烯磨具或磨具钢磨具。

7.根据权利要求1或2所述的可逆热致变色Cr:Al₂O₃陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述冷等静压的压力为200～300MPa，时间为300～600s。

8.根据权利要求1或2所述的可逆热致变色Cr:Al₂O₃陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（6）中，所述退火时间为15～30h。

9.权利要求1至8任一项所述的制备方法制得的可逆热致变色Cr:Al₂O₃陶瓷材料在600°C以内温度测量领域的应用。