【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及先进光功能陶瓷制备，具体涉及一种旋蒸干燥制备yag基透明陶瓷的方法。
技术介绍
1、自20世纪90年代，日本科学家通过高温固相法成功制备出高质量的nd3+离子掺杂的yag透明陶瓷，并将其作固体激光器的增益介质，并成功实现激光输出，从此大量的科研学者开始对yag基透明陶瓷展开研究，并取得巨大的研究成果。
2、目前，现行的主流yag基透明陶瓷制备方法是固相反应法，其采用高纯的y2o3、al2o3为原料，以mgo、teos为烧结助剂，通过结合适量的分散剂进行球磨，得到高度均匀分散的陶瓷浆料；然后通过鼓风干燥箱进行干燥、过筛得到球磨后的陶瓷粉体，通过粉体煅烧、陶瓷成型、坯体素烧，最后通过真空烧结和退火工艺得到最终的透明陶瓷产品。cn105523753a公开的yag透明陶瓷制备方法中，其制备的yag透明陶瓷在600nm处的透过率为76％，且在大尺寸陶瓷制备中存在散射中心。造成这种现象的原因在于大颗粒的粉体颗粒在浆料阶段发生沉降。cn110526712a公开的yag透明陶瓷制备方法中，其需要使用烘干温度为75℃，干燥时长至少为10h，无法满足现代化生产企业对高效生产透明陶瓷的技术需求。cn110590353a公开的yag基透明陶瓷固溶度的提升方法中，其需要使用分散剂用于改善浆料的均匀性，避免浆料发生沉降。
技术实现思路
1、为了解决大尺寸陶瓷制备存在散射中心的制备难题、实现透明陶瓷的高效生产，本专利技术提出一种旋蒸干燥制备yag基透明陶瓷的方法，解决透明陶瓷生产周期长
2、为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种旋蒸干燥制备yag基透明陶瓷的方法，包括如下步骤：
4、s1：按照(y1-xrex)3al5o12中各元素的化学计量比分别称量商用高纯al2o3、y2o3和稀土氧化物原料粉体，其中0≤x≤0.05，re选自eu、ce、pr、cr、tb、er、dy、gd中的一种或多种；先将原料粉体在空气或者氧气气氛下进行热处理，然后加入烧结助剂，烧结助剂加入量为原料粉体质量的0.1wt.％～0.5wt.％，加入无水乙醇作为溶剂，调节浆料固含量为25wt.％～35wt.％；
5、s2：加入研磨介质，然后进行行星球磨，球磨时长为8～15h，球磨转速为120～180r/min，使用150～300目纱网对球磨后浆料进行过滤，然后将所得浆料加入旋蒸瓶中；
6、s3：对所得浆料进行旋蒸干燥，设置旋转转速为80～150r/min，旋蒸时长为30～120min，使用60～80目网兜进行过筛，得到蓬松、均匀、无板结块的混合粉末；
7、s4：将所得混合粉末进行压制成型，然后进行冷等静压，得到可用于烧结的陶瓷坯体；然后对陶瓷坯体在空气或氧气气氛下进行煅烧，煅烧温度为600～800℃，保温时长为3h～5h；
8、s5：将步骤s4所得的陶瓷坯体进行真空烧结，烧结温度为1760～1820℃，保温时长为8～20h；然后将所得素坯进行退火，保温时长为10～20h；最后经双面抛光得到最终陶瓷产品。
9、优选地，研磨介质为氧化铝。
10、优选地，步骤s1中，烧结助剂为氧化镁、氧化钙、氧化硅中的一种或多种。
11、优选地，步骤s2中，研磨介质加入量为原料粉体总质量的2～3倍，研磨介质的质量比满足10mm:5mm:3mm＝1:4:5的比例。
12、优选地，步骤s3中，研磨介质的尺寸为10mm，研磨介质加入量为粉体总质量的30％～40％。
13、优选地，步骤s3中，设置旋蒸瓶水浴温度为80℃，设置冷凝水温度为10℃，设置旋蒸瓶真空度为负压。
14、优选地，步骤s5中，真空烧结的真空度为9.0×10-3pa，退火温度为1450℃。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
16、(1)本专利技术制备过程不使用有机添加剂，有效避免了高分子物质残留会在陶瓷内部形成絮状、点状、片状的散射中心；采用旋蒸瓶不会引起浆料发生离心分层、浆料沉降等问题，减少了透明陶瓷的制备步骤，将浆料干燥、过筛时间由48h缩短至2h以内，大幅度缩短陶瓷的生产周期。
17、(2)与现有工艺相比，本专利技术制备过程节能环保，无额外副产物，并且能够对使用的有机溶剂(无水乙醇)进行高效回收(有机溶剂最大回收量达到95％)，大幅度降低了透明陶瓷的制备成本，这是其他生产工艺所不具备的技术优势。
18、(3)本专利技术制备的陶瓷粉体均匀性好，无相分理现象；制备出的透明陶瓷光学性能优异，制备出的纯yag透明陶瓷光学质量在400nm处能够达到83％，大尺寸陶瓷内部无点状、絮状散射中心，陶瓷光学性能优异。
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1.一种旋蒸干燥制备YAG基透明陶瓷的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的旋蒸干燥制备YAG基透明陶瓷的方法，其特征在于：研磨介质为氧化铝。
3.根据权利要求1所述的旋蒸干燥制备YAG基透明陶瓷的方法，其特征在于：步骤S1中，烧结助剂为氧化镁、氧化钙、氧化硅中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的旋蒸干燥制备YAG基透明陶瓷的方法，其特征在于：步骤S2中，研磨介质加入量为原料粉体总质量的2～3倍，研磨介质的质量比满足10mm:5mm:3mm＝1:4:5的比例。
5.根据权利要求1所述的旋蒸干燥制备YAG基透明陶瓷的方法，其特征在于：步骤S3中，设置旋蒸瓶水浴温度为80℃，设置冷凝水温度为10℃，设置旋蒸瓶真空度为负压。
6.根据权利要求1所述的旋蒸干燥制备YAG基透明陶瓷的方法，其特征在于：步骤S5中，真空烧结的真空度为9.0×10-3Pa，退火温度为1450℃。
【技术特征摘要】
1.一种旋蒸干燥制备yag基透明陶瓷的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的旋蒸干燥制备yag基透明陶瓷的方法，其特征在于：研磨介质为氧化铝。
3.根据权利要求1所述的旋蒸干燥制备yag基透明陶瓷的方法，其特征在于：步骤s1中，烧结助剂为氧化镁、氧化钙、氧化硅中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的旋蒸干燥制备yag基透明陶瓷的方法，其特征在于：步骤s2中，研磨介质加入...
【专利技术属性】
技术研发人员：张乐，邵岑，邱凡，王彤，李明洲，陈浩，
申请(专利权)人：江苏锡沂高新材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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