一种倍半氧化物透明陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种倍半氧化物透明陶瓷及其制备方法，其化学通式为[(Yb

【技术实现步骤摘要】
一种倍半氧化物透明陶瓷及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种倍半氧化物透明陶瓷及其制备方法，特别适用于Yb:(Lu,Sc)2O3透明陶瓷的制备。

技术介绍

[0002]稀土掺杂倍半氧化物材料具有低声子能量、高热导率、宽发射带和宽透过波段等优点，在医疗、军事等领域具有广阔应用前景。其中掺Yb
3+
倍半氧化物材料具有荧光寿命长、量子效率高、量子亏损小等优点，是一种性能优良的激光基质材料。但受限于高熔点(>2400℃)，倍半氧化物难以生长单晶，而陶瓷低温制备技术则可以实现大尺寸、高浓度均匀掺杂透明陶瓷的制备。
[0003]传统倍半氧化物透明陶瓷制备工艺往往采用固相反应法，在配料过程中加入氧化锆商业粉作为烧结助剂，这会影响粉体的烧结活性，进而影响陶瓷的致密化程度，最终影响陶瓷的光学性能。因此，我们设计了一种倍半氧化物透明陶瓷的制备工艺，采用甘氨酸
‑
硝酸盐燃烧法，使甘氨酸与硝酸氧锆反应，生成高活性氧化锆烧结助剂，将其用于制备Yb:(Lu,Sc)2O3透明陶瓷，产品将具备高透过率和高光学性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倍半氧化物透明陶瓷，其特征在于，组成通式为[(Yb
x
Lu
y
Sc1‑
x
‑
y
)2O3]1‑
z
(ZrO2)
z
，x、y、z的取值范围为：0<x<1；0<y<1；0<z≤0.1。2.根据权利要求1所述的倍半氧化物透明陶瓷，其特征在于，所述倍半氧化物透明陶瓷在1100nm处透过率大于78％，2200nm处透过率大于81％，荧光寿命时间至少为0.85ms。3.一种倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，采用纯度不小于99％的氧化钇、氧化镥、氧化钪和硝酸氧锆为原料，根据权利要求1所述的倍半氧化物透明陶瓷的组分配比称重混合，并溶解于浓硝酸，再通过甘氨酸
‑
硝酸盐燃烧法和煅烧、球磨、过筛和再煅烧后获得纳米粉体，利用该粉体制备的透明陶瓷具有高透过率和高光学性能。4.根据权利要求3所述的倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，该方法包含二个阶段，具体步骤如下：第一阶段：高活性纳米粉体的制备：步骤1.1)采用纯度不小于99％的氧化钇、氧化镥、氧化钪和硝酸氧锆溶于浓硝酸配制硝酸盐溶液，采用纯度不小于99％的甘氨酸溶解于去离子水配制甘氨酸溶液，将两溶液磁力搅拌并加热至完全溶解后混合，再磁力搅拌并加热蒸发至粘稠状凝胶；步骤1.2)将所述凝胶置于马弗炉进行燃烧反应，燃烧温度为300
‑
800℃，燃烧时间为0.5
‑
2小时，获得Yb:(Lu,Sc)2O3前驱体和ZrO2烧结助剂；步骤1.3)将所述的Yb:(Lu,Sc)2O3前驱体和ZrO2烧结助剂置于马弗炉进行煅烧，在1000
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1500℃下将粉体煅烧1
‑
5小时，获得纳米粉体；步骤1.3)将所述的纳米粉体球磨及过筛处理后，在600
‑
900℃下将粉体煅烧1
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5小时，获得纳米粉体；步骤1.4)将步骤1.3得到的纳米粉体...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜本学，沈方樑，范金太，冯涛，张龙，孙炳恒，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：