[发明专利]一种钆基石榴石闪烁陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种钆基石榴石闪烁陶瓷，其特征在于，

所述的钆基石榴石闪烁陶瓷具有石榴石结构，其通式为：

(Gd_1-x-y-zA_xCe_yM_z)₃(Al_wGa_1-w)₅O₁₂；

A为Y、Lu、La中的一种或多种组合；

0.01x≤0.5；0y≤0.01；0.02z0.25；0.2≤w≤0.8；

所述M为稀土元素Tb；

所述的钆基石榴石闪烁陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤L-1)原料溶解：将高纯化合物粉末按通式(Gd_1-x-y-zA_xCe_yM_z)₃(Al_wGa_1-w)₅O₁₂中各元素的摩尔比称量混合，并用硝酸、盐酸或两者的混合酸将其溶解，澄清后用去离子水稀释成高纯化合物粉末浓度为0.01～2mol/L的盐溶液A；

步骤L-2)配制沉淀剂溶液：沉淀剂为氨水、碳酸氢铵或两者的混合；按离子沉淀需求量分别取氨水、碳酸氢铵或两者的混合，并用去离子水稀释成0.1～10mol/L的沉淀剂溶液B；

步骤L-3)前驱粉体合成：将盐溶液A加到沉淀剂溶液B，在机械搅拌与超声震荡滴加盐溶液A，其中盐溶液A滴加速度为10～50mL/min，搅拌速度为100～600转/min；待沉淀完全后抽滤、洗涤、干燥、研磨过筛，得到混合前驱粉体M-pre；

步骤L-4)煅烧：将粉体M-pre进行煅烧处理，得到具有石榴石结构的纳米粉体M-p；

步骤L-5)烧结与退火处理：称取一定量M-p粉体，干压成型并经过烧结与退火处理得到钆基石榴石闪烁陶瓷；

所述Al的化合物为硫酸铝或硫酸铝铵。

2.根据权利要求1所述的钆基石榴石闪烁陶瓷的制备方法，其特征在于，所述高纯化合物粉末包括Gd的化合物、A的化合物、Ce的化合物、M的化合物、Al的化合物、Ga的化合物。

3.根据权利要求2所述的钆基石榴石闪烁陶瓷的制备方法，其特征在于，所述Gd、Ga、Y、Lu、La、Tb元素来源为高纯氧化物，Ce元素来源为CeO₂或Ce₂(CO₃)₃·xH₂O。

4.根据权利要求1所述的钆基石榴石闪烁陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤L-3的超声震荡中使用的超声波发生器频率为20～100kHz，功率为50～300W。

5.根据权利要求1所述的钆基石榴石闪烁陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤L-5中的烧结为两步烧结；先在氧气气氛下烧结达到超95％的致密度，然后再经过热等静压处理实现陶瓷密度超过99.9％。

6.根据权利要求3所述的钆基石榴石闪烁陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤L-5中的退火温度为1000～1400℃，退火时间为2～200小时，退火气氛为空气气氛。