[发明专利]一种激光照明的荧光复合陶瓷光纤的制备方法

权利要求书

1.一种激光照明的荧光复合陶瓷光纤的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按照透明陶瓷材料分子式中各元素的化学计量比称取高纯氧化物原料粉体，除杂预处理，所述透明陶瓷材料为稀土离子或过渡金属离子掺杂的YAG透明陶瓷、稀土离子或过渡金属离子掺杂的LuAG透明陶瓷中的一种或多种；

S2、将所述原料粉体混合并加入烧结助剂、磨球、溶剂组成预混液，放入球磨罐中混合球磨，得到混合浆料；

S3、球磨结束后将混合浆料烘干，过筛，再放入马弗炉中煅烧，得到凝胶注模成型的陶瓷原料粉；

S4、使用上述原料粉配制凝胶成型体系所需浆料，浆料固含量为50vol.％以上，真空除泡后注入微型挤出机的不同储料室，通过柱塞泵的高压强同步挤出，干燥后形成各种荧光陶瓷光纤素坯；

S5、将得到的光纤素坯依次进行排胶、真空烧结、抛光处理，得到直径几十到几百微米的荧光陶瓷光纤；

S6、采用激光器作为点光源端面激发荧光陶瓷光纤，满足光电分离及通过调节光斑大小和强度来满足照明需求。

2.根据权利要求1所述的一种激光照明的荧光复合陶瓷光纤的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述烧结助剂为MgO和/或SiO₂，烧结助剂的加入量为陶瓷原料粉体总质量的0.5％；所述磨球为高纯Al₂O₃磨球，球料比为1～3:1；所述溶剂为无水乙醇；球磨转速为120～160r/min，球磨时间为24～36h。

3.根据权利要求1所述的一种激光照明的荧光复合陶瓷光纤的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述烘干的温度为40～100℃，时间为24～48h。

4.根据权利要求1所述的一种激光照明的荧光复合陶瓷光纤的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述过筛的筛网目数为100～200目。

5.根据权利要求1所述的一种激光照明的荧光复合陶瓷光纤的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述煅烧的温度为800～1000℃，保温时间为8～24h。

6.根据权利要求1所述的一种激光照明的荧光复合陶瓷光纤的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述的凝胶成型体系为丙烯酰胺、PIBM和甲基丙烯酰胺凝胶体系中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种激光照明的荧光复合陶瓷光纤的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述干燥工艺为在100～120℃的烘箱中干燥4～8h。

8.根据权利要求1所述的一种激光照明的荧光复合陶瓷光纤的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述排胶的参数为：室温下以升温速率为0.5～2℃/分钟升温到450℃，再以升温速率为0.5～3℃/分钟升温到800℃，并在800℃保温2～6h。

9.根据权利要求1所述的一种激光照明的荧光复合陶瓷光纤的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述真空烧结的参数为：首先按5～10℃/min从室温升温到200℃并保温10～30min，其次按10～20℃/min升温到1000℃并保温10～30min，然后按1～5℃/min升温到1650℃并保温6～10h，最后以5～10℃/min降温到室温，整个烧结过程中真空度保持在1×10^-2～1×10^-5Pa。