[發明專利]一種YAG透明陶瓷及其致密化燒結方法在審
| 申請號： | 202011552581.1 | 申請日： | 2020-12-24 |
| 公開（公告）號： | CN112500162A | 公開（公告）日： | 2021-03-16 |
| 發明（設計）人： | 王俊;劉鵬;唐定遠;沈德元 | 申請（專利權）人： | 中紅外激光研究院（江蘇）有限公司 |
| 主分類號： | C04B35/505 | 分類號： | C04B35/505;C04B35/622;C04B35/645 |
| 代理公司： | 南京經緯專利商標代理有限公司 32200 | 代理人： | 錢超 |
| 地址： | 221112 江蘇省徐州市高新技*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 yag 透明 陶瓷 及其 致密 燒結 方法 | ||
一種YAG透明陶瓷及其致密化燒結方法，傳統的YAG透明陶瓷配方采用Y3Al5O12，Y2O3與Al2O3的摩爾比為3:5，輔以SiO2、MgO、CaO、LiF等燒結助劑促進致密化。本發明不添加其它任何燒結助劑，避免因燒結助劑的添加引入雜質或缺陷。通過引入微量Y離子缺位（化學式為Y3?xAl5O12?1.5x），降低燒結溫度，結合真空燒結與熱等靜壓燒結技術，制備高透明YAG透明陶瓷材料。
技術領域
本發明屬于透明陶瓷材料領域，特別涉及一種YAG透明陶瓷及其致密化燒結方法。
背景技術
YAG透明陶瓷由于其優異的機械性能、高熱導率以及低熱膨脹系數等優點，是理想的透明陶瓷裝甲材料和激光增益介質宿主材料。與傳統的透明單晶材料相比，透明陶瓷材料具有較短的制備周期、成本低、摻雜均勻性好、復合多功能等優點。與傳統的激光玻璃材料相比，YAG透明陶瓷具有更高的熱導率和機械強度。
1995年，日本科學家Ikesue采用SiO2作為燒結助劑，首次制備出激光級Nd:YAG透明陶瓷并實現激光輸出。此后，YAG透明陶瓷的研究獲得了國際廣泛的關注。為了制備高光學質量YAG透明陶瓷，人們做了大量的研究工作。2000年，Li Ji-guang等人采用碳酸氫銨作為沉淀劑，制備出高分散性、高燒結活性YAG納米粉體。2009年，賓夕法尼亞州立大學使用SiO2作為燒結助劑，采用真空燒結結合熱等靜壓燒結方式制備了Nd:YAG透明陶瓷。2018年，Zhou等人采用MgO作為燒結助劑制備YAG透明陶瓷，樣品在1064 nm透過率可達84%。但是，燒結助劑的添加將不可避免導致樣品熱導率的降低，而且過量的燒結助劑將會在晶界處富集，產生第二相，影響樣品光學均勻性。因此，如果不采用燒結助劑便能實現高光學質量YAG透明陶瓷的制備，將使材料具有更優異的熱性能與激光性能。
發明內容
解決的技術問題：本申請公開了一種YAG透明陶瓷及其致密化燒結方法，解決的技術問題是無需采用燒結助劑，減少樣品熱導率的損耗，不存在雜質于晶界處富集的現象，沒有第二相生成，樣品的光學均勻性優異。
技術方案：
一種YAG透明陶瓷，所述YAG透明陶瓷化學式為Y3-xAl5O12-1.5x。
優選的，所述x取值范圍為0-0.05。
優選的，所述YAG透明陶瓷的原料為Y2O3與Al2O3，所述Y2O3與Al2O3的摩爾比為(3-x):5，x=0-0.05。
優選的，所述Y2O3與Al2O3為高純Y2O3和高純Al2O3，所述Y2O3純度99.99%，Al2O3純度99.99%。
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