[發(fā)明專利]一種稀土鋁硅酸鹽玻璃塊體材料的制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202210027940.4 | 申請(qǐng)日： | 2022-01-11 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN114315132A | 公開（公告）日： | 2022-04-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳繼新;張永恒 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國(guó)科學(xué)院金屬研究所 |
| 主分類號(hào)： | C03C3/095 | 分類號(hào)： | C03C3/095;C03B19/06;C03C4/02 |
| 代理公司： | 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234 | 代理人： | 張志偉 |
| 地址： | 110016 遼*** | 國(guó)省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 稀土 硅酸鹽 玻璃 塊體 材料 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及稀土玻璃材料領(lǐng)域，具體為一種稀土鋁硅酸鹽玻璃塊體材料的制備方法。首先將稀土氧化物粉、氧化鋁粉和氧化硅粉按配比稱重，將適量配比的原料粉經(jīng)物理機(jī)械方法混合6～12小時(shí)，將烘干、過篩后混合粉料冷壓成型，然后裝在石墨坩堝中采用氮化硼粉進(jìn)行包埋，放入通有高純氬氣的燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，升溫速率為5～30℃/min，燒結(jié)溫度為1650～1950℃，保溫時(shí)間為1～10小時(shí)，隨爐冷卻至室溫，得到稀土鋁硅酸鹽玻璃塊體材料。本發(fā)明可以得到稀土鋁硅酸鹽玻璃塊體材料，在核廢料的處理、固體激光技術(shù)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及稀土玻璃材料領(lǐng)域，具體為一種稀土鋁硅酸鹽玻璃塊體材料的制備方法。
背景技術(shù)
稀土鋁硅酸鹽玻璃材料具有高的玻璃轉(zhuǎn)變溫度、抗腐蝕、抗氧化，并且在高溫條件下具有很好的穩(wěn)定性。目前，對(duì)稀土鋁硅酸鹽玻璃材料，研究主要集中在對(duì)其熱處理后的結(jié)晶轉(zhuǎn)變和摻雜在其他基體材料中作為增強(qiáng)相的存在，而關(guān)于稀土鋁硅酸鹽玻璃材料本身的力學(xué)性能沒有相關(guān)報(bào)道。文獻(xiàn)1：Journal of Alloys andCompounds,2016,688:762-774中AhmadS等人通過熔化-淬火的方法得到稀土鋁硅酸鹽玻璃顆粒，然后研究了其在長(zhǎng)時(shí)間熱處理?xiàng)l件下結(jié)晶狀況。文獻(xiàn)2：Journal of the AmericanCeramic Society,1990,73(1)中的Shelby J E等人研究發(fā)現(xiàn)稀土鋁硅酸鹽玻璃材料的玻璃轉(zhuǎn)變溫度、熱膨脹系數(shù)和折射率等性能與稀土離子的半徑有關(guān)。文獻(xiàn)3：Journal of the American Ceramic Society,2010,70(10):C-283-C-287中的Hyatt M J等人研究了釔鋁硅酸鹽玻璃材料的密度、硬度、折射率和熱膨脹系數(shù)與原料初始成分之間的關(guān)系。文獻(xiàn)4：Journal of theEuropeanCeramic Society,2018:S0955221918301183中的Chen等人采用原位燒結(jié)的方法成功的制備出了含非晶氧化硅和Yb-Si-Al-O玻璃相的六方氮化硼陶瓷基復(fù)合材料，研究發(fā)現(xiàn)含雙玻璃相的六方氮化硼陶瓷基復(fù)合材料增強(qiáng)效果顯著。
之前的工作中基本采用熔化-淬火的方法來得到稀土鋁硅酸鹽玻璃顆粒，尚無大塊稀土鋁硅酸鹽玻璃材料的報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種稀土鋁硅酸鹽玻璃塊體材料的制備方法，其意義在于稀土鋁硅酸鹽玻璃塊體材料可以作為一種獨(dú)立的材料來使用，并且提供一種新的稀土鋁硅酸鹽玻璃材料的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種稀土鋁硅酸鹽玻璃塊體材料的制備方法，具體步驟如下：
(1)原料組成及成分范圍：
原料由稀土氧化物粉(RE2O3)、氧化鋁粉(Al2O3)和氧化硅粉(SiO2)組成，其中：按摩爾百分比計(jì)，RE2O3含量(3～24)mol％，Al2O3含量(5～30)mol％，SiO2含量(52～92)mol％；
(2)制備工藝：
首先將原料稀土氧化物粉、氧化鋁粉和氧化硅粉按配比稱重，經(jīng)物理機(jī)械方法混合6～12小時(shí)，將烘干、過篩后混合粉料冷壓成型；然后裝在石墨坩堝中采用氮化硼粉進(jìn)行包埋，放入通有高純氬氣的燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，升溫速率為5～30℃/min，燒結(jié)溫度為1650～1950℃，保溫時(shí)間為1～10小時(shí)，隨爐冷卻至室溫。
所述的稀土鋁硅酸鹽玻璃塊體材料的制備方法，步驟(1)中，稀土氧化物粉的粒度為3～30μm，氧化鋁粉的粒度為5～50μm，氧化硅粉的粒度為1～20μm。
所述的稀土鋁硅酸鹽玻璃塊體材料的制備方法，步驟(2)中，物理機(jī)械方法為在氮化硅球磨罐中以無水乙醇為介質(zhì)進(jìn)行球磨。
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