[發明專利]一種釔鋁石榴石陶瓷熒光薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 202010863704.7
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112110728B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 朱琦;丁蘇寧
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C04B35/505
• 分類號: C04B35/505;C04B35/44;C04B35/622;C04B35/64;C09K11/80
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉

本發明屬于材料科學領域，涉及一種釔鋁石榴石陶瓷熒光薄膜的制備方法，本發明采用DS^?柱撐稀土層狀化合物(Y_1?x?yGd_xM_y)₂(OH)₅NO₃·nH₂O(0≤x≤1，0＜y≤0.1)得到柱撐產物，將柱撐產物在甲酰胺溶液進行攪拌剝離，至溶液產生丁達爾效應，然后將溶液進行離心分離，得到超薄的稀土納米片。將納米片旋涂于氧化鋁基片表面，并采用合適的燒結方法，成功制備出稀土摻雜的釔鋁石榴石透明陶瓷薄膜。本發明簡單易行，為石榴石結構陶瓷的合成提供了新的方法，通過對摻雜稀土離子種類及摻雜量的調控可以實現不同顏色的發光，構建不同光功能薄膜，實現不同方向的應用，具有極高的應用前景。

技術領域

本發明屬于材料科學領域，具體涉及一種釔鋁石榴石陶瓷熒光薄膜的制備方法。

背景技術

釔鋁石榴石結構(YAG)由于其在可見光和紅外光區具有良好的透過性以及一系列優良的物理性能，作為功能材料具有極佳的應用前景，并且其結構中的Y³⁺有效半徑與大多數稀土離子相近，容易被稀土離子取代進而實現不同顏色的發光，進而成為了重要的固體激光基質材料。目前YAG透明陶瓷的主要方法為先制備YAG粉體，再進行成型和燒結形成透明陶瓷。這種方法燒結溫度較高(1900℃左右)，對于燒結設備的要求高(如真空燒結)，對于細小復雜的形狀成型困難，且成本較高。

通式為Ln₂(OH)₅NO₃·nH₂O的251相稀土層狀化合物由于其層間的陰離子不與層板配位處于游離狀態，具有優秀的可插層性和可剝離性，剝離形成的稀土納米片主要應用于熒光薄膜的制備。通過向層狀化合物中摻雜不同的稀土離子可以實現不同顏色的發光，進而形成不同的發光薄膜。

發明內容

本發明提供一種制備YAG熒光陶瓷薄膜的方法，采用十二烷基磺酸根(DS^-)柱撐稀土層狀化合物(Y_1-x-yGd_xM_y)₂(OH)₅NO₃·nH₂O(0≤x≤1，0＜y≤0.1)得到柱撐產物，將柱撐產物(Y_1-x-yGd_xM_y)₂(OH)₅DS·nH₂O在甲酰胺溶液進行攪拌剝離，至溶液產生丁達爾效應，然后將溶液進行離心分離，得到超薄的稀土納米片。將納米片旋涂于氧化鋁基片表面，并采用合適的燒結方法，成功合成了(Y_1-x-yGd_xM_y)₃Al₅O₁₂:(0≤x≤1，0＜y≤0.1)(YAG)，M＝Eu³⁺,Ce³⁺,Tb³⁺,Dy³⁺,Ho³⁺,Tm³⁺,Yb³⁺，Pr³⁺,Cr³⁺,Mn⁴⁺陶瓷薄膜。

本發明的技術方案：

一種釔鋁石榴石陶瓷熒光薄膜的制備方法，包括步驟如下：