The invention relates to the technical field of Nanocomposite Ceramic materials, in particular to gadolinium oxide and Magnesium Oxide Nanocomposite Ceramics and a preparation method thereof. The nanocomposite ceramics are made of self-made gadolinium oxide and Magnesium Oxide Nanocomposite powders. The nanocomposite powders are made of gadolinium oxide and magnesium oxide. The molar ratio of gadolinium oxide to magnesium oxide is 0.20-0.35. The preparation method of the nanocomposite ceramics includes preparing metal ion solution containing gadolinium ion and magnesium ion, then adding chelating agent to obtain the mixed solution of raw materials. The precursor powders were obtained by heating, stirring and drying, and then calcined to obtain nanocomposite powders. After ball milling and drying, the nanocomposite powders could be dried and pressed to form green bodies. The green bodies were sintered and annealed to obtain gadolinium oxide and Magnesium Oxide Nanocomposite ceramics. The invention has high Vickers hardness and high infrared transmittance, simple preparation method, easy operation, and is convenient for industrial production.
【技术实现步骤摘要】
一种氧化钆-氧化镁纳米复合陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及纳米复合陶瓷材料
,特别涉及一种氧化钆-氧化镁纳米复合陶瓷及其制备方法。
技术介绍
红外窗口材料在汽车夜视、安防监控、医用诊断等多种高新
中都有着广泛的应用,传统的红外窗口材料有单晶蓝宝石、多晶氧化钆、氟化镁、氮氧化铝等,这些材料虽具有红外透过率高、截止波长大等特点,但加工工艺复杂、成本高昂,在制备过程中需要高温长时间的热处理,晶粒异常长大,导致其机械强度以及硬度较差,难以满足未来对红外窗口材料的要求。氧化钇-氧化镁纳米复合陶瓷虽解决了传统红外窗口材料所具有的的机械强度及硬度差的难题,但是其维氏硬度仍无法满足发展需求,氧化钇-氧化镁-氧化锆三相纳米复合陶瓷在原有体系中加入了氧化锆后,维氏硬度提高的同时,其红外透过率明显下降。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术的上述问题,本专利技术提供了一种制备成本低廉、工艺流程简单,既具有高维氏强度,且具有高红外透过率的氧化钆-氧化镁纳米复合陶瓷及其制备方法。(二)技术方案为了达到上述目的,本专利技术采用的主要技术方案包括:一种氧化钆-氧化镁纳米复合陶瓷,该复合陶瓷由氧化钆-氧化镁纳米复合粉体为原料,所述复合粉体由氧化钆及氧化镁为原料制成,所述复合粉体中的氧化钆及氧化镁两相摩尔比比值为0.20~0.35。根据本专利技术,所述的氧化钆纯度大于等于99.99%,氧化镁纯度大于等于99.99%。根据本专利技术,所述氧化钆-氧化镁纳米复合粉体的制备方法,具体步骤如下:S1:以氧化钆及氧化镁为原材料,加入酸溶液使其充分溶解,得到包含钆离子和镁离子的 ...
【技术保护点】
1.一种氧化钆‑氧化镁纳米复合陶瓷,其特征在于:该复合陶瓷由氧化钆‑氧化镁纳米复合粉体为原料,所述复合粉体由氧化钆及氧化镁为原料制成,所述复合粉体中氧化钆及氧化镁的两相摩尔比比值为0.20~0.35。
【技术特征摘要】
1.一种氧化钆-氧化镁纳米复合陶瓷,其特征在于:该复合陶瓷由氧化钆-氧化镁纳米复合粉体为原料,所述复合粉体由氧化钆及氧化镁为原料制成,所述复合粉体中氧化钆及氧化镁的两相摩尔比比值为0.20~0.35。2.根据权利要求1所述的氧化钆-氧化镁纳米复合陶瓷,其特征在于:所述的氧化钆纯度大于等于99.99%,氧化镁纯度大于等于99.99%。3.根据权利要求1所述的氧化钆-氧化镁纳米复合陶瓷,其特征在于:所述氧化钆-氧化镁纳米复合粉体的制备方法,具体步骤如下:S1:配制包含钆离子和镁离子的金属离子溶液,将两者进行混合得到原料混合溶液;S2:在步骤S1配制好的原料混合溶液中以缓慢滴加的方式加入沉淀剂,滴加速率控制在0.75mL/min,待反应完全,得到含有白色沉淀的混合溶液;S3:对步骤S2中得到的混合溶液进行离心-分离-水洗-烘干处理,得到前驱体,对该前驱体进行煅烧后得到氧化钆-氧化镁纳米复合粉体;所述步骤S3中首先将前驱体在氧气气氛下煅烧,煅烧温度为500℃,升温速率为5℃/min,煅烧时间为5h,再将该前驱体在空气气氛下煅烧,煅烧温度为600℃,升温速率为5℃/min,煅烧时间为1h。4.根据权利要求1所述的氧化钆-氧化镁纳米复合陶瓷,其特征在于:所述氧化钆-氧化镁纳米复合粉体的制备方法,具体步骤如下:S1:配制包含钆离子和镁离子的金属离子溶液,将两者进行混合得到原料混合溶液;S2:在步骤S1配制好的原料混合溶液中加入螯合剂,加热搅拌形成无色透明溶胶溶液,螯合剂与金属阳离子的摩尔比为0.72:1;S3:对步骤S2得到的透明溶胶溶液,进行烘干处理得到前驱粉末,最后对其进行煅烧处理,得到氧化钆-氧化镁纳米复合粉体;所述步骤S3中首先将前驱粉末在氧气气氛下煅烧,煅烧温度为400℃,升温速率为2℃/min,煅烧时间为2...
【专利技术属性】
技术研发人员:李晓东,吴南,张牧,任轶,孙旭东,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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