[发明专利]一种倍半氧化物透明陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，该倍半氧化物透明陶瓷的组成通式为[(Yb_xLu_ySc_1-x-y)₂O₃]_1-z(ZrO₂)_z，x、y、z的取值范围为：0x1；0y1；0z≤0.1；其特征在于，该方法包含二个阶段，具体步骤如下：

第一阶段：高活性纳米粉体的制备：

步骤1.1)采用纯度不小于99％的氧化镱、氧化镥、氧化钪和硝酸氧锆溶于浓硝酸配制硝酸盐溶液，采用纯度不小于99％的甘氨酸溶解于去离子水配制甘氨酸溶液，将两溶液磁力搅拌并加热至完全溶解后混合，再磁力搅拌并加热蒸发至粘稠状凝胶；

步骤1.2)将所述凝胶置于马弗炉进行燃烧反应，燃烧温度为300-800℃，燃烧时间为0.5-2小时，获得Yb:(Lu,Sc)₂O₃前驱体和ZrO₂烧结助剂；

步骤1.3)将所述的Yb:(Lu,Sc)₂O₃前驱体和ZrO₂烧结助剂置于马弗炉进行煅烧，在1000-1500℃下将粉体煅烧1-5小时，获得混合粉体；

步骤1.4)将所述的混合粉体球磨及过筛处理后，在600-900℃下将粉体煅烧1-5小时，获得纳米粉体；

步骤1.5)将所述的纳米粉体装入模具中，采用双面加压的方式，压力为2-10MPa，压制出陶瓷坯体，随后用冷等静压方式在200-220MPa的压力下保压3-10分钟，得到陶瓷素坯；

第二阶段：透明陶瓷的制备：

步骤2.1)采用真空炉对所述的陶瓷素坯进行真空烧结，烧结温度为1500-1800℃，保温时间为2-12小时，获得致密度90％以上的预烧陶瓷样品；

步骤2.2)将所述的预烧陶瓷样品进行热等静压烧结，烧结温度为1450-1750℃，保温时间为1-4小时，氩气气氛加压压力为50-150MPa，获得陶瓷样品；

步骤2.3)对所述的陶瓷样品在气氛炉内进行退火处理，温度为1000-1300℃，保温时间为5-20小时；

步骤2.4)对步骤2.3)得到的退火处理样品进行双面镜面抛光，获得倍半氧化物透明陶瓷。

2.根据权利要求1所述的倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1.1)所述的甘氨酸与硝酸盐摩尔比为1:1至1:2。

3.根据权利要求1所述的倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1.1)所述的磁力搅拌中，磁子转速为1-5Mot，加热温度为100-400℃。

4.根据权利要求1所述的倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1.4)所述的球磨及过筛，具体是采用氧化锆球磨罐及磨球，磨球直径1-5mm，球磨的粉体与所用磨球的配比为1：2至1：10，用无水乙醇球磨12-36小时，粉体与无水乙醇的配比为1：1至1：5，在60-100℃下保温烘干12-24小时，用100-300目网筛过筛。

5.根据权利要求1所述的倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，配制溶液所称取的氧化钪和氧化镥的质量比为1:2至1:5。

6.根据权利要求1所述的倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，制备得到的倍半氧化物透明陶瓷在1100nm处透过率大于78％，2200nm处透过率大于81％，荧光寿命时间至少为0.85ms。