一种透明陶瓷制备方法技术

一种透明陶瓷制备方法属于陶瓷制备技术领域，尤其涉及一种透明陶瓷制备方法。所述的一种透明陶瓷的制备方法，包括如下步骤：步骤1：采用硫酸铝铵热分解法来制备AL2O3；步骤2：将透明陶瓷所需原料和步骤1所得高纯度AL2O3放入经颗式破碎机得到所需粒度的颗粒，采用电磁振动进行分类，大的粒度颗粒返回破碎机，达到要求粒度的原料存放出来。步骤3：采用注浆法和等静压法将步骤2所得到的原料成型。注浆成形用浆料的pH保持在3.5左右。采用本发明专利技术所述的制备方法能够有效的提高透明陶瓷的热导率，吸收光谱，荧光光谱和荧光寿命。并具有制作简单，成本低廉，尺寸大，掺杂浓度高的，多功能性，可大批量生产等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷制备
，尤其涉及一种透明陶瓷制备方法。
技术介绍
一般的陶瓷材料是不透明的，但是光学陶瓷近似玻璃一样是透明的，故称为透明陶瓷。陶瓷内部存在着杂质和气孔，前者能吸收光，后者令光产生散射，因此造成陶瓷的不透明。随着透明陶瓷制备技术的不断提高，高度透明的陶瓷因为具有优良的激光特性和制备工艺方面的优势得到的广泛的应用。尤其对于透明陶瓷作为大型固体激光器的激光工作物质在取代传统单晶材料方面已经显示出良好的应用前景。相对于单晶材料，其热导率，吸收光谱，荧光光谱和荧光寿命都几乎相同，而具有制作简单，成本低廉，尺寸大，掺杂浓度高的，多功能性，可大批量生产等优点。中国专利201410458635.6，专利技术名称为一种YAG透明陶瓷及其制备方法，一种改进的YAG透明陶瓷，所述YAG透明陶瓷由以下重量份的原料组成烧制而成，Al2O3：220-300份，Y2O3：300-380份，SiO2：60-75份，CeO2：15-20份，Pr2O3：5-10份，Eu2O3：2-5份，Lu2O3：2-4份，As2O3：2-5份，B2O3：3-5份，GeO2：5-15份，CaO：0.5-1份，所述原料的纯度都在99.99wt％以上，透明陶瓷的厚度为0.2-0.6mm。与现有技术相比，采用蓝光LED激发该透明陶瓷，能够产生高品质的白光，具有显色指数高和色温柔和的特点。其不足是该方法制备成本较高，难以进行大规模推广。中国专利201410790363.X，专利技术名称为一种ZnS透明陶瓷的制备方法，本专利技术涉及一种ZnS透明陶瓷的制备方法；其具体步骤如下：将硫代乙酰胺和氯化锌溶解于去离子水中配成混合溶液作为母液，采用正向滴定方法，将盐酸和氨水混合沉淀剂溶液滴加到母液中，同时加热搅拌，调节溶液的pH值后，静置沉淀；通过离心分离出沉淀物，然后清洗沉积物，得到前驱体沉淀物；将得到的前驱体沉淀物干燥后的粉体过筛；用管式炉对过筛的粉体进行预处理，再将粉体进行真空热压烧结，制得ZnS透明陶瓷；该方法制备得到ZnS透明陶瓷具有良好的机械性能，且与市场上买的商业粉体制备的相比，透过率有很大的提高，在2～12μm范围内透过率高；本专利技术工艺简单、成本低、周期短，适用于批量生产。其不足是透明陶瓷的寿命较低。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是给出一种透明陶瓷制备方法，为实现本专利技术的上述目的，本专利技术采用如下技术方案：对于多晶体陶瓷，欲使其具有透明性，必须设法使陶瓷对光的散射和吸收尽可能的减小陶瓷材料对光的吸收是优多晶材料本身和杂质所引起的，而散射可由多晶体材料的外表面所引起，也可由材料内部的散射中心所引起。材料内部的散射中心则来自于多晶体本身折射率不同的杂质以及微小气孔。散射与晶粒大小有着密切关系，晶粒直径与入射光波长度相同时散射最大。当消除了杂质和微气孔造成的吸收和散射时，陶瓷的透光性主要取决于多晶体本身对光的吸收性能，其透光率为：分析以上式可知，欲使陶瓷具有较好的透光性，首先需要陶瓷的致密度高，晶界不存在微气孔或者微气孔大小比光的波长要小得多；晶界没有杂质或玻璃相或晶界的光学性质与微晶体之间差别很小；晶粒较小约0.4-0.8（μm）且均匀，其中没有空隙；晶体对入射光的选择吸收很小；无光学各向异性，晶体结构最好是立方晶系；表面光洁度要高。在透明陶瓷的制备过程中，其关键是氧化铝的体积扩散为烧结机制的晶粒长大过程，在原料中加入适当的添加剂如MgO，可抑制晶粒大长大。在工艺上，AL2Od的纯度，细度成型方法，烧结方法等，对其透光率有着很大的的影响。所以必须要采用高纯度的AL2O3的原料，同时要保证在真空中或氢气中烧结，在烧结过程中添加异常粒子成长控制剂。采用所述的一种透明陶瓷的制备方法，包括如下步骤。步骤1：采用硫酸铝铵热分解法来制备AL2O3，分解反应过程如下。通过以上三步反应即可制得高纯度AL2O3。为了促进致密化，需要加入适量的添加剂MgO。步骤2：将透明陶瓷所需原料和步骤1所得的高纯度AL2O3放入经颗式破碎机得到所需粒度的颗粒，然后采用电磁振动将粉碎所得不同粒度颗粒进行分类，大的粒度颗粒返回破碎机继续进行破碎，将达到要求粒度的原料存放出来。步骤3：采用注浆法和等静压法将步骤2所得到的原料成型。注浆成形用浆料的pH保持在3.5左右，保证液体的流动性。步骤4：在氢气环境下对透明陶瓷成形原料进行烧结处理，烧结温度设定为1700-1900由于氢气原子半径小，扩散速率大，气孔容易从坯体中排出而生成透明陶瓷。具体实施方式步骤1：采用硫酸铝铵热分解法来制备AL2O3，分解反应过程如下：通过以上三步反应即可制得高纯度AL2O3。为了促进致密化，需要加入适量的添加剂MgO。MgO的活性较大，在陶瓷坯体中以Mg(NO3)2的形式加入硫酸铝中共同加热分解。步骤2：将透明陶瓷所需原料和步骤1所得的高纯度AL2O3放入经颗式破碎机得到所需粒度的颗粒，然后采用电磁振动将粉碎所得不同粒度颗粒进行分类，大的粒度颗粒返回破碎机继续进行破碎，将达到要求粒度的原料存放出来。步骤3：采用注浆法和等静压法将步骤2所得到的原料成型。注浆成形用浆料的pH保持在3.5左右，保证液体的流动性。步骤4：在氢气环境下对透明陶瓷成形原料进行烧结处理，烧结温度设定为1700-1900由于氢气原子半径小，扩散速率大，气孔容易从坯体中排出而生成透明陶瓷。本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用所述的一种透明陶瓷的制备方法，包括如下步骤：步骤1：采用硫酸铝铵热分解法来制备AL2O3，分解反应过程如下：通过以上三步反应即可制得高纯度AL2O3，为了促进致密化，需要加入适量的添加剂MgO；步骤2：将透明陶瓷所需原料和步骤1所得的高纯度AL2O3放入经颗式破碎机得到所需粒度的颗粒，然后采用电磁振动将粉碎所得不同粒度颗粒进行分类，大的粒度颗粒返回破碎机继续进行破碎，将达到要求粒度的原料存放出来；步骤3：采用注浆法和等静压法将步骤2所得到的原料成型，注浆成形用浆料的pH保持在3.5左右，保证液体的流动性；步骤4：在氢气环境下对透明陶瓷成形原料进行烧结处理，烧结温度设定为1700‑1900由于氢气原子半径小，扩散速率大，气孔容易从坯体中排出而生成透明陶瓷。

【技术特征摘要】
1.采用所述的一种透明陶瓷的制备方法，包括如下步骤：步骤1：采用硫酸铝铵热分解法来制备AL2O3，分解反应过程如下：通过以上三步反应即可制得高纯度AL2O3，为了促进致密化，需要加入适量的添加剂MgO；步骤2：将透明陶瓷所需原料和步骤1所得的高纯度AL2O3放入经颗式破碎机得到所需粒度的颗粒，然后采用电磁振动将粉碎所得不同粒度颗粒进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月梅，
申请(专利权)人：李月梅，
类型：发明
国别省市：辽宁;21