[發明專利]用于制造透明的燒結尖晶石的單段熱處理方法

有效

• 申請號: 200980119239.8
• 申請日: 2009-07-28
• 公開（公告）號: CN102066285A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 那鴻·范祖;摩西·達里埃爾;舍夷·邁耶;塞奇·卡拉布霍夫
• 申請（專利權）人: 內蓋夫本-古里安大學
• 主分類號: C04B35/443
• 分類號: C04B35/443;C04B35/645
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 戴建波

1.一種用于制造透明燒結鋁酸鎂尖晶石的單段熱處理方法，所述方法包括將氧化鎂(MgO)與氧化鋁(Al₂O₃)的等摩爾混合物與燒結添加劑一起快速加熱的步驟，其中，在所述加熱過程中，以70℃/分鐘至200℃/分鐘的速率持續增加加熱溫度。

2.如權利要求1所述的方法，其中，所述的燒結添加劑是氟化鋰(LiF)。

3.如權利要求2所述的方法，其中，所述的LiF以占所述混合物的0.5至2wt％的量被添加至所述混合物中。

4.如權利要求3所述的方法，其中，所述的LiF是以粉末或溶液的形式進行添加的。

5.如權利要求1所述的方法，其中，所述的方法包括以至少80℃/分鐘的溫度增加速率將所述混合物加熱至約1600℃的最高溫度，并在約1600℃下，以不超過8±2MPa/分鐘的速率逐漸施加軸向壓力至50至100MPa，并維持最高溫度和壓力0.75至2小時。

6.如權利要求1所述的方法，其中，所述的方法包括電磁輔助燒結技術(FAST)。

7.如權利要求1所述的方法，其中，所述的透明尖晶石是由所述氧化物在少于6個小時的總處理時間內獲得的。

8.如權利要求1所述的方法，該方法包括快速制造透明鋁酸鎂尖晶石的燒結體，所述的方法包括在一個綜合階段：

i)將MgO粉末與Al₂O₃粉末的大致等摩爾混合物與約1wt％的LiF添加劑一起以約70-200℃/分鐘的溫度增加速率加熱至約1600℃的最高溫度；

ii)在所述約1600℃的最高溫度下，以5至10MPa/分鐘的速率施加逐漸增加的軸向壓力至50至100MPa的最大壓力；以及

iii)維持最大壓力和所述最高溫度約1小時的時間，隨后冷卻至環境溫度。

9.如權利要求8所述的方法，其中，所述的MgO粉末和Al₂O₃粉末的平均粒度不大于5μm。

10.按權利要求8的方法所獲得的透明尖晶石燒結體，其基本上是由具有相對密度至少為99.9％的多晶燒結鋁酸鎂尖晶石組成的。

11.如權利要求10所述的透明尖晶石燒結體，其基本上不含可辨別的LiF。

12.如權利要求10所述的透明尖晶石燒結體，其在厚度為3mm時于0.4至1μm的任一波長處具有至少為60％的透射率。

13.如權利要求12所述的透明尖晶石燒結體，其在厚度為3mm時于0.4至0.8μm的任一光波長處具有至少為75％的透射率。

14.如權利要求10所述的透明尖晶石燒結體，其具有大于14GPa的維氏硬度HV12。

15.如權利要求10所述的透明尖晶石燒結體，其具有至少為290GPa的楊氏模量。

16.如權利要求10所述的透明尖晶石燒結體，其具有至少為100MPa的彎曲強度。

17.如權利要求10所述的透明尖晶石燒結體，其中，檢測不到所述燒結添加劑的任何痕跡。

18.如權利要求10所述的透明尖晶石燒結體，其沒有碳夾雜物。