The invention discloses a method for preparing fluorite mineral polycrystalline transparent ceramics at low temperature using lithium fluoride (LiF) as sintering aids. The method takes fluorite mineral powder prepared by planetary ball milling as raw material, adds certain quality LiF as sintering aids, and uses vacuum hot pressing sintering technology to prepare polycrystalline transparent ceramics materials; polycrystalline ceramics can be prepared at 700 845 (?) C range. The sintering temperature of transparent ceramics with fluorite mineral polycrystalline is greatly reduced compared with the original process of preparing transparent ceramics with fluorite mineral polycrystalline. At the same time, the process of synthesizing CaF2 nano-powder is omitted, the preparation process is optimized, the generation of chemical waste is reduced, the preparation period is greatly shortened, and the preparation of transparent ceramics with fluorite mineral polycrystalline is reduced. The economic cost of ceramics; the fluorite mineral polycrystalline transparent ceramics prepared by the invention have good transparency.
【技术实现步骤摘要】
一种低温条件下制备萤石矿物多晶透明陶瓷的方法
本专利技术涉及多晶透明陶瓷制备的领域,具体为一种以氟化锂为烧结助剂,实现低温条件下制备萤石矿物多晶透明陶瓷的方法。
技术介绍
萤石资源是我国的优势资源,广泛应用于化工、冶金、水泥、航天、制冷、电子和原子能等领域,与整个国民经济的发展有着极为密切的关系。近年来,全球范围内矿产资源需求与消耗量不断攀升,包括萤石在内的矿产资源的应用与开发日益受到重视。合理开发我国萤石资源,增加产品附加值,具有重要的经济与社会效益。萤石是氟化工业的主要原料,世界上一半以上的萤石用来制造氢氟酸等化学品。萤石也可用在冶金、水泥等行业。自然界中的萤石矿物常含有杂质离子并显鲜艳的颜色,而纯净的萤石则为无色透明,是一种性能优异的光学材料。萤石因其优异的光学性能,早在一百多年前便被用作棱镜等光学材料。天然的光学萤石矿物主要成分为CaF2,在晶体结构中存在沿(111)晶面的解理效应,因此天然的光学萤石矿物尺寸通常较小,限制了其在光学领域中的应用。多晶透明陶瓷作为一类性能优异的光学材料,因其具有制备工艺简单,可大尺寸制备等优点,其得到了广泛的应用。近期,我们探索了以天然萤石矿物为原料制备多晶透明陶瓷材料,发现在制备过程中,因萤石矿物粉体粒径大、烧结活性低等原因,所需的烧结温度在1000℃以上才能保证多晶陶瓷样品具有一定的透明度(参见文献ZLiu,MJia,XLiu,etal.Fabricationandmicrostructurecharacterizationsoftransparentpolycrystallinefluoriteceramics ...
【技术保护点】
1.一种低温条件下制备萤石矿物多晶透明陶瓷的方法,其特征在于:通过添加熔点较低的LiF为烧结助剂,可大大降低以萤石矿物为原料制备多晶透明陶瓷的烧结温度,包括粉体的混合和多晶透明陶瓷烧结,其具体步骤包括:1)球磨萤石矿物:以萤石矿物为原料,采用行星球磨法将矿物球磨成小粒度粉体,并烘干备用;2)添加LiF助剂:向步骤1)得到的粉体中添加设定质量比例的LiF助剂,再次采用行星球磨将粉料混合,并烘干备用;3)粉体原料装样:选用石墨模具,将步骤2)得到的混合粉体装入模具中;4)多晶透明陶瓷的烧结:将装填好的石墨模具放入真空热压炉中进行烧结;5)多晶透明陶瓷的处理:烧结结束后将陶瓷取出,进行双面抛光处理,即得到多晶透明陶瓷材料。
【技术特征摘要】
1.一种低温条件下制备萤石矿物多晶透明陶瓷的方法,其特征在于:通过添加熔点较低的LiF为烧结助剂,可大大降低以萤石矿物为原料制备多晶透明陶瓷的烧结温度,包括粉体的混合和多晶透明陶瓷烧结,其具体步骤包括:1)球磨萤石矿物:以萤石矿物为原料,采用行星球磨法将矿物球磨成小粒度粉体,并烘干备用;2)添加LiF助剂:向步骤1)得到的粉体中添加设定质量比例的LiF助剂,再次采用行星球磨将粉料混合,并烘干备用;3)粉体原料装样:选用石墨模具,将步骤2)得到的混合粉体装入模具中;4)多晶透明陶瓷的烧结:将装填好的石墨模具放入真空热压炉中进行烧结;5)多晶透明陶瓷的处理:烧结结束后将陶瓷取出,进行双面抛光处理,即得到多晶透明陶瓷材料。2.根据权利要求1所述的一种低温条件下制...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘作冬,贾梦盈,位孟军,高琪,刘鹏,井强山,
申请(专利权)人:信阳师范学院,
类型:发明
国别省市:河南,41
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