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专利号: 2007100554498
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水泥;混凝土;人造石;陶瓷;耐火材料〔4〕
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种激光透明陶瓷,其特征在于:该激光透明陶瓷的分子式为(NdXY1-X)3(SiZAl1-Z)5O12,其 中X为Nd替代Y的原子百分含量,Z为Si替代Al的原子百分含量。

2.根据权利要求1所述的激光透明陶瓷,其特征在于:X的取值范围为0.01~0.04,Z= 0.279X。

3.根据权利要求2所述的激光透明陶瓷,其特征在于:该激光透明陶瓷的激光工作波长为 1.065微米,该激光透明陶瓷和相同化学组成的单晶相比,激光量子效率提高了40~41%。

4.根据权利要求3所述的激光透明陶瓷,其特征在于:厚度为1mm的激光透明陶瓷在近红 外波段的光透过率为80~81%。

5.一种根据权利要求1~4任一项所述激光透明陶瓷的制备方法,其特征在于:该制备方法由 以下工艺步骤所组成:①粉末合成:按照(NdXY1-X)3(SiZAl1-Z)5O12分子式量取氧化钕和氧化钇,分别用微过量的硝 酸溶解这两种金属氧化物,蒸发掉残留在体系中的硝酸,加入去离子水形成金属硝酸盐溶液, 用去离子水溶解硝酸铝和柠檬酸,形成溶液,将金属硝酸盐溶液和柠檬酸溶液进行混合均匀, 加入乙二醇,反应0.5小时后滴加化学式量的正硅酸已酯作为陶瓷烧结添加剂,滴加氨水调 节溶液的pH值,磁力加热搅拌反应2小时,得到微黄色透明干凝胶,加热使其发生低温燃 烧,得到灰色疏松状粉末,将灰色粉末行星式球磨1小时,然后在800℃热处理2小时后再 球磨10~16小时,将球磨后的粉末于800℃热处理2~5小时除去有机成分,得到疏松状陶 瓷粉末;

②粉末压结:用普通模压成型方式,将白色粉末装入磨具中,采用双面加压的方式,成型的 压力为100~400MPa,压制出尺寸为的陶瓷素坯片;

③陶瓷烧结:采用放电等离子烧结炉,以100~200℃/分升温速率快速升高到1400~1500℃, 保温5~10分钟,真空度为10-2~10-3Pa,随后进行自然降温,得到激光透明陶瓷片;

④光学冷加工:将经过放电等离子烧结出的透明陶瓷片进行双面镜面磨抛,磨抛达到旧标准 光洁度14级,制备出尺寸为1mm厚的激光透明陶瓷片;

⑤性能测量:采用紫外~近红外分光光度计测量厚度为1mm的激光透明陶瓷的光透过率; 采用傅立叶变换荧光光谱仪测量激光透明陶瓷的光荧光图谱,确定工作波长以及计算出激光 透明陶瓷的激光量子效率。

6.根据权利要求5所述的激光透明陶瓷的制备方法,其特征在于:球磨时采用的球磨介质为 不同尺寸的氧化锆球,球磨罐为聚氨酯材料。

7.根据权利要求6所述的激光透明陶瓷的制备方法,其特征在于:行星式球磨时加入乙醇作 为分散介质。

8.根据权利要求7所述的激光透明陶瓷的制备方法,其特征在于:采用不同尺寸的金刚石砂 对激光透明陶瓷进行双面镜面抛光。