[發明專利]一種嵌有YAG微晶相的閃爍微晶玻璃及其制備方法

在審

• 申請號: 201711473674.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108147669A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 阮健;張越鵬;靖正陽;韓建軍;趙修建
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C03C10/02
• 分類號: C03C10/02;C03C4/12;G01N23/223
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;官群

1.一種嵌有YAG微晶相的閃爍微晶玻璃，其特征在于：所述微晶相為YAG，激活離子為Ce³⁺、Tb³⁺中的一種或兩種，激活離子均勻摻雜于YAG微晶相中，并且YAG微晶相在閃爍微晶玻璃中均勻分布；

所述閃爍微晶玻璃的陽離子摩爾組成為：

Ce³⁺：0-1％

Tb³⁺：0-20％

Y³⁺：20-40％

Al³⁺：60-80％

其中Ce³⁺與Tb³⁺不能同時為0，激活離子Ce³⁺、Tb³⁺與Y³⁺摩爾百分含量之和為20-40％。

2.根據權利要求1所述的嵌有YAG微晶相的閃爍微晶玻璃，其特征在于：所述Y³⁺來源為氧化釔、YAG(Y₃Al₅O₁₂)粉體、YAlO₃粉體中的一種或多種；所述Al³⁺來源為氧化鋁、YAG(Y₃Al₅O₁₂)粉體、YAlO₃粉體、TAG(Tb₃Al₅O₁₂)粉體中的一種或多種；所述Ce³⁺來源為鈰的氧化物、氟化物、氯化物、硝酸鹽中的一種；所述Tb³⁺來源為TAG(Tb₃Al₅O₁₂)粉體，或鋱的氧化物、氟化物、氯化物、硝酸鹽中的一種。

3.一種權利要求1或2所述的嵌有YAG微晶相的閃爍微晶玻璃的制備方法，其特征在于步驟如下：

1)玻璃料混合：按比例稱取原料，然后將原料置于研缽中充分研磨混合，得到均一的玻璃混合料；

2)玻璃料壓片：將步驟1)所得玻璃混合料置于模具中，采用臺式電子壓片機壓片，得到塊狀玻璃混合料；

3)采用無容器法制備玻璃：將步驟2)所得塊狀玻璃混合料置于氣動懸浮爐的噴嘴上，用高純氣體將其懸浮于空中，不與任何器具發生接觸，待懸浮穩定后，用激光器對塊體狀玻璃混合料進行加熱使其熔化，待液態玻璃料混合均勻后，將激光器關閉，停止對其加熱，液態玻璃料迅速冷卻得到玻璃；或

采用火焰飄浮法制備玻璃：將步驟2)所得塊狀玻璃混合料碎成所需的粒度，并通過布料器將其均勻地投入成珠爐中，在高溫火焰氣流中加熱熔融，在玻璃表面張力作用下形成球狀的玻璃珠，停止用高溫火焰氣流加熱，液態玻璃料迅速冷卻得到玻璃；

4)熱處理析晶：將步驟3)所得玻璃置于馬弗爐中熱處理，熱處理結束后隨爐冷卻至室溫得到透明的嵌有YAG微晶相的閃爍微晶玻璃。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于步驟2)采用臺式電子壓片機壓片的壓力為10～30Mpa。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于步驟3)所述采用無容器法制備玻璃還包括將步驟2)所得塊狀玻璃混合料置于氣動懸浮爐之前經過預燒處理，具體步驟為：將步驟2)所得塊狀玻璃混合料裝入坩堝，再將坩堝置于馬弗爐中在空氣氣氛下預燒，從室溫以2～20℃/min的速率升溫至1000～1800℃，隨后保溫1～6小時，最后隨爐冷卻至室溫。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于步驟3)所述用激光器對塊體狀玻璃混合料進行加熱的時間為3s～3min。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于步驟3)所述在高溫火焰氣流中加熱熔融的時間為3s～3min；所述高溫火焰氣流的溫度為2000～2500K。

8.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于步驟4)所述熱處理工藝條件為：700～1300℃下保溫0.5～4h。

9.根據權利要求1或2所述的嵌有YAG微晶相的閃爍微晶玻璃作為X射線探測材料的應用。