[发明专利]一种采用两步烧结制备氧化钇基透明陶瓷的方法

摘要

本发明涉及一种采用两步烧结制备氧化钇基透明陶瓷的方法，按(Y1-xREx)2O3(0.0≤x≤0.3)组成所需的金属元素摩尔比称量原料粉体，加入烧结助剂和溶剂球磨后的浆料烘干；过筛处理后煅烧；成型后再经马弗炉煅烧得到Y2O3素坯；再通过两步烧结过程烧结，最后经过热等静压烧结处理，然后退火抛光后可得到氧化钇基透明陶瓷。本发明制备的Y2O3基透明陶瓷具有均匀性好、平均晶粒尺寸为100～300nm，有效地提高了Y2O3基透明陶瓷的力学性质；在1100nm处的透过率高，非常适用于高功率激光器的增益介质。两步烧结温度较低，在短时间即可完成，缩短了实验周期，降低了生产成本。

主权项

一种采用两步烧结制备氧化钇基透明陶瓷的方法，其特征是所制备粉体满足下式所示的Y2O3组分：(Y1‑xREx)2O3；0.0≤x≤0.3；其中RE为稀土元素铈、镨、钕、钐、铕、铽、镝、钬、铒、铥、镱或铥中的一种；具体步骤如下：(1)称料、球磨、干燥与成型：按(Y1‑xREx)2O3(0.0≤x≤0.3)组成所需的金属元素摩尔比称量原料粉体，并加入烧结助剂和溶剂；在行星式球磨机上球磨混合10～18小时，整个过程中球磨机转速为100～200r/min；球磨后的浆料在干燥箱内烘干；然后进行过筛处理，过筛后的粉体在马弗炉中煅烧；成型则先用油压机预压成型，再采用冷等静压二次成型；成型后再经马弗炉煅烧得到Y2O3素坯；(2)两步烧结过程：选用真空烧结炉将步骤(1)所得素坯进行真空烧结；真空烧结条件为：样品先以升温速率0.5～20℃/min升高到温度T1为1200～1500℃，然后以冷却速率10～60℃/min降到温度T2为1200～1450℃保温10～30h；经过两步烧结后致密的陶瓷要经过热等静压烧结处理，其中温度为1200～1700℃，压力为180～210MPa，时间为3～6h；退火、抛光处理后得到氧化钇基透明陶瓷。