用于生产具有至少两个不同组成区域的透明陶瓷体的基于光刻的方法以及由此获得的透明陶瓷体技术

描述了用于生产具有至少两个不同石榴石组成的区域的透明陶瓷体的方法，特别是所述区域的其中一个区域具有Y3A15O

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产具有至少两个不同组成区域的透明陶瓷体的基于光刻的方法以及由此获得的透明陶瓷体


[0001]本专利技术涉及用于生产具有可变三维(3D)组成和复杂形状的陶瓷基透明材料的方法；本专利技术还涉及掺杂的透明陶瓷，其可用于激光增益介质、闪烁体和照明。

技术介绍

[0002]使用时要求透明性的材料，特别是但不限于在光学领域应用，传统上是基于玻璃或单晶。前者可以容易地成形并且可以大尺寸生产，但其热和热机械特性不足以获得高性能。单晶虽然具有良好的特性，但在形状和尺寸上有局限性，并且大多需要后处理，产生大量废料。此外，一些材料或组分，例如具有高掺杂浓度的材料或组分，不能通过用于生产单晶的熔融生长方法来生产。
[0003]透明陶瓷具有各种成形技术和可能性的优势，同时保持了单晶的良好性能。与其单晶对应物相比，这些材料可以更具成本效益，因其不需要从熔体缓慢固化，熔体是提供必须切割成所需形状的大的透明晶棒(boules)所需要的。此外，与传统的晶体生长方法相比，陶瓷技术需要更低的加工温度。
[0004]透明陶瓷的应用包括固态激光增益介质、闪烁体、荧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于生产透明陶瓷体的方法，包括以下步骤：a)制备第一悬浮液，其包括：1)溶剂；2)生产氧化物相A3B5O
12+x
所需的化学计量比的金属氧化物、氢氧化物或硝酸盐或氯化物的粉末混合物，其中
‑
0.1≤x≤0.1，A选自Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu及其混合物，B选自Al、Fe、Cr、Sc、Ga及其混合物；3)烧结助剂，选自粉末形式的氧化硅、原硅酸四烷基酯、氧化钙粉末、氧化钙前体、氧化镁粉末、氧化镁前体或其混合物；4)分散剂，选自聚乙二醇、鲱鱼油、磷酸酯、二羧酸、硬脂酸和硅烷；b)从步骤a)的悬浮液中提取溶剂，获得混合物；c)制备包括步骤b)的混合物和可光固化树脂的均匀浆料；d)制备至少第二悬浮液，其包括：1
’
)溶剂；2
’
)生产氧化物相A3B5O
12+x
所需的化学计量比的金属氧化物、氢氧化物或硝酸盐或氯化物的粉末混合物，其中
‑
0.1≤x≤0.1，A选自Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu及其混合物，B选自Al、Fe、Cr、Sc、Ga及其混合物；3
’
)烧结助剂，选自粉末形式的氧化硅、原硅酸四烷基酯、氧化钙粉末、氧化钙前体、氧化镁粉末、氧化镁前体或其混合物；4
’
)分散剂，选自聚乙二醇、鲱鱼油、磷酸酯、二羧酸、硬脂酸和硅烷；e)从步骤d)的悬浮液中提取溶剂，获得混合物；f)制备包括步骤e)的混合物和可光固化树脂的均匀浆料；g)在20℃和30℃之间的温度下操作，通过逐层3D打印技术形成包括步骤c)和f)的浆料层的沉积物，其中在沉积每层浆料之后，进行可光固化树脂的光聚合操作，并且在其上或其旁边沉积第二组成的浆料层之前，进行一系列第一组成的光聚合层的清洗操作，以除去第一组成的未聚合浆料，获得固结体；h)在100至1000℃温度范围内，在空气或富氧气氛中，将步骤g)的固结体进行热处理，以除去固结体的有机和挥发性组分，得到脱脂体；i)在1600℃至1900℃温度范围内，在真空中，对步骤h)的脱脂体进行6h至32h时间范围内的烧结热处理，获得烧结体；或i
’
)在1400℃至1800℃温度范围内，在真空中，对步骤h)的脱脂体进行2h至20h时间范围内的烧结热处理，随后在1400℃至1800℃温度范围内，以100至300巴范围的施加压力进行1h至4h时间范围的热等静压，获得烧结体；其中所述第一悬浮液和所述至少一种第二悬浮液具有不同的组成。2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤j)，其中在氧化或还原气氛中，对步骤i)或步骤i
’
)获得的烧结体进行退火处理，以调节可能的掺杂剂的氧化态。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的方法，其中混合物2)和2
’
)的金属氧化物、氢氧化物或硝酸盐或氯化物的粉末具有低于...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：意大利国家研究委员会，
类型：发明
国别省市：