[發明專利]利用注漿成型制備釔鋁石榴石基透明陶瓷的方法

有效

• 申請號: 200910198810.1
• 申請日: 2009-11-13
• 公開（公告）號: CN102060539A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 李江;周軍;潘裕柏;劉文斌;張文馨;王亮;姜本學;石云;寇華敏;郭景坤
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622;C04B35/44;C04B35/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用注漿成型制備摻雜的釔鋁石榴石基透明陶瓷的方法，包括漿料制備、注漿成型、燒結和退火處理，其特征在于：

(a)漿料制備

所述的漿料為非水基漿料，其質量百分數為成為：氧化物陶瓷粉體40-70％，燒結助劑0.01-1％，分散劑0.005-1％，粘結劑0.01-5％，增塑劑0.01-3％，消泡劑0.005-0.5％，余量為非水溶劑；首先，先將氧化物陶瓷粉體、非水溶劑、燒結助劑和分散劑球磨混合6-8小時后，再加入粘結劑、增塑劑和消泡劑，再球磨混合2-4小時；

(b)將步驟a制備的非水基漿料注漿成型脫模后采用兩步干燥制備陶瓷素坯，第一步干燥溫度為20-40℃，第二步為60-90℃；

(c)將步驟b干燥后的陶瓷素坯，先在500-1200℃溫度下預處理，然后在1650-1850℃，真空燒結，燒結時真空度＞10^-3Pa；

(d)步驟c燒結后的制品，在1300-1600℃空氣或氧氣氛中退火。

2.按權利要求1所述的方法，其特征在于所述的氧化物陶瓷粉體為：

a)α-Al₂O₃、Y₂O₃按YAG組成配制或由α-Al₂O₃、Y₂O₃和RE₂O₃按RE:YAG組成配制；式中RE₂O₃為Nd₂O₃、Yb₂O₃、Cr₂O₃，Er₂O₃、Sc₂O₃、La₂O₃、Tm₂O₃、Ho₂O₃、Sm₂O₃、Lu₂O₃、Ce₂O₃和Pr₂O₃中的任意一種或幾種組合；

b)由濕化學法制備的YAG或RE:YAG粉體作為氧化物陶瓷粉體，式中RE為Nd、Yb、Cr、Er、Sc、La、Tm、Ho、Sm、Lu、Ce和Pr元素中的任意一種或者幾種組合。

3.按權利要求1所述的方法，其特征在于：

a)所述的燒結助劑為LiF、NaF、MgF₂、CaF₂、AlF₃、Li₂O、Na₂O、K₂O、CaO、MgO，B₂O₃、Ga₂O₃、Sc₂O₃、La₂O₃、SiO₂、GeO₂和TEOS中的任一種或是幾種；

b)所述的溶劑為甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮、丁酮和二甲苯中的任一種或幾種；

c)所述的分散劑為鯡魚油、聚丙烯酸和甘油酯中的任一種；

d)所述的粘結劑為聚乙烯醇縮丁醛和丙烯酸樹脂中的一種；

e)所述的增塑劑為聚乙二醇、酞酸二丁脂和鄰苯二甲酸丁芐酯中的任一種；

f)所述的消泡劑為聚醚改性有機硅。

4.按權利要求1所述的方法，其特征在于步驟a所述的球磨時所用的球磨罐和球磨磨球材料為氧化鋁或氧化鋯陶瓷。

5.按權利要求1所述的方法，其特征在于：

①步驟(b)中第一步干燥時間為2～48h；第二步干燥時間為2～24h；

②步驟(c)中預處理保溫時間為1～10h；

③步驟(c)中燒結保溫時間為1～200h；

④步驟(d)中退火保溫時間為2～100h。

6.按權利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟(b)中注漿成型用的模具材料為玻璃、石膏、陶瓷、金屬或是塑料中的任意一種。

7.按權利要求1所述的方法，其特征在于所述的注漿成型為直接一次成型制備單一組分的素坯或多次成型制備具有層狀復合結構、核殼結構的復合結構的素坯。