一种用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球及其制备和使用方法技术

本发明专利技术属于新材料领域，更具体地说，涉及一种用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球及其制备和使用方法。该氧化钆陶瓷球通过配料、制坯、冷等成型、一次滚圆、预烧、二次滚圆、二次烧结、筛选等步骤制备得到。本发明专利技术提供的氧化钆陶瓷球，纯度高、耐磨性好，能够用作制备含钆化合物的球磨介质。用本发明专利技术提供的氧化钆陶瓷球作为球磨介质制得的含钆化合物纯度高，光电性能突出。此外，本发明专利技术还提供了所述的用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球的制备方法；该方法工艺简单，适用于批量生产，制备的氧化钆球尺寸可调，稳定性好，良品率高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球及其制备和使用方法
本专利技术属于新材料领域，更具体地说，涉及一种用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球及其制备和使用方法。
技术介绍
稀土元素由于具有特异的磁、光、电等特性，在国防、超音速武器、航空航天领域扮演着重要作用。特别是钆元素，其具有非常高的原子序数(64)，高能射线的吸收截面大等特点，其组成的化合物广泛用于荧光材料、单晶材料、光学玻璃、磁泡、电子工业、制造电容器、x射线增感屏等。如硫氧化钆粉体制备的薄膜材料广泛应用于胸透DR；镥钆固溶体透明陶瓷和钆镓多组分石榴石闪烁陶瓷是医疗CT探测器中的关键元件；钆铁石榴石晶体是光纤通信和磁光开关领域的核心材料。这些化合物通常通过氧化钆和其它阴离子化合物混合在一起，通过加温或加压生成另一种化合物。混合过程中，混合介质主要包括氧化铝、氧化锆、玛瑙等材料，这些混合介质与原料反复摩擦撞击，在原料中引入一定的杂质，严重影响材料的光电性能。在光电材料领域，微量的杂质可以在材料内部引入缺陷能级和吸光中心，从而对光电性能产生致命影响。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n（S1）配料：将商业高纯氧化钆置于烘箱中烘干，然后根据氧化钆球的大小称取所需的商业高纯氧化钆；/n（S2）制坯：将烘干后的商业高纯氧化钆制成球形料坯；/n（S3）冷等成型：使用冷等静压机将球形料坯压制成型；/n（S4）一次滚圆：将冷等成型后的料坯置于砂纸上滚圆；/n（S5）预烧：在坩埚底部平铺一层氧化钆粉体，放置滚圆后的料坯，再覆盖一层氧化钆粉体，按照一层料坯一层氧化钆粉体的方式将滚圆后的料坯堆叠与坩埚中；然后将坩埚置于马弗炉中，升温至1200℃进行预烧；冷却至室温；/n（S6）二次滚圆：将预烧后的球...

【技术特征摘要】
1.一种用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（S1）配料：将商业高纯氧化钆置于烘箱中烘干，然后根据氧化钆球的大小称取所需的商业高纯氧化钆；
（S2）制坯：将烘干后的商业高纯氧化钆制成球形料坯；
（S3）冷等成型：使用冷等静压机将球形料坯压制成型；
（S4）一次滚圆：将冷等成型后的料坯置于砂纸上滚圆；
（S5）预烧：在坩埚底部平铺一层氧化钆粉体，放置滚圆后的料坯，再覆盖一层氧化钆粉体，按照一层料坯一层氧化钆粉体的方式将滚圆后的料坯堆叠与坩埚中；然后将坩埚置于马弗炉中，升温至1200℃进行预烧；冷却至室温；
（S6）二次滚圆：将预烧后的球体在砂纸上二次滚圆；
（S7）二次烧结：使用高温碳管炉对二次滚圆后的球体进行真空烧结，压力≤20Pa，烧结温度1500-1900℃；
（S8）筛选：去除形状不规整的残次品，得所述的用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球。


2.根据权利要求1所述的用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球的制备方法，其特征在于：步骤（S3）中，设置冷等静压机的压力为30-300Mpa，保压时间为1-30min。


3.根据权利要求1所述的用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球的制备方法，其特征在于：步骤（S4）中，选用的砂纸的规格为500-4000#。


4.根据权利要求1所述的用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球的制备方法，其特征在于：步骤（S5）中，设置马弗炉的控温程序为：从室温开始，1-5℃/min升温到300℃保温10min-120min，2-6℃/min升温到600℃保温10min-60min，5-8℃/min升温到1200℃保温60min-240min；1-2℃/min降温到300℃后自然降温到室温。


5.根据权利要求1所述的用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球的制备方法，其特征在于：步骤（S7）为：将二次滚圆的球体置于氮化硼坩埚中，盖上盖子，将坩埚置于高温碳管炉，坩埚下垫设石墨垫块，调整高度使坩埚的中心位置位于热电偶的测量位，盖上炉盖，拧紧四周螺母；打开工艺冷却水，打开机械泵将炉腔内压力降到20Pa以内，开扩散泵，预热40min后到120℃，开真空开关并加热，10℃/min升到1200℃，1-5℃/min升到1500-1900℃保温120min-480min；2℃/min降温到室温。


6.根据权利要求1所述的用于制备含钆化合物的耐磨高纯稀土氧化钆陶瓷球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（S1）配料：将商业高纯氧化钆置于敞口容器中，然后放入烘箱中烘干，从室温开始，1-5℃/min升温到30-200℃保温2-10h；根据氧化钆球的大小称取干燥后的商业高纯氧化钆，并多称量2%；
（S2）制坯：将直径3mm-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，刘柱，孙磊，王海东，徐福春，潘杰，谢瑞军，
申请(专利权)人：奕瑞新材料科技太仓有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32