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专利号: 2018104929852
申请人: 江苏师范大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氧化锆与YAG粉体双层包埋烧结制备YAG透明陶瓷的方法,其特征在于,它包括以下步骤:

1)制备前驱体:配制浓度为0.1 0.3 mol/L的硝酸钇溶液,向硝酸钇溶液中加入十二水~合硫酸铝铵晶体,搅拌均匀,形成混合溶液,其中钇离子与铝离子的摩尔比为3:5;在搅拌状态下用蠕动泵将浓度为1.5 2 mol/L的碳酸氢铵溶液泵送至混合溶液中;监测反应体系的~pH值,当pH值达到8.0 8.2时,停止泵送和搅拌,将反应体系静置陈化12 24 h,对陈化后的~ ~前驱体依次进行洗涤、抽滤、干燥处理,得到前驱体粉末;

2)煅烧:将步骤1)得到的前驱体粉末进行过筛处理,过筛后放入马弗炉中于1100 1300 ~°C 煅烧2 4 h,得到纳米YAG粉体;

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3)球磨:向步骤2)得到的纳米YAG粉体中加入0.4 0.6 wt.%的正硅酸乙酯,再加入无水~乙醇与氧化铝磨球,进行球磨混合得到浆料,将浆料干燥后进行过筛处理;

4)成型:将步骤3)过筛后的粉体放入模具中,采用干压法成型出圆形YAG素坯,随后进行冷等静压处理;

5)烧结:将步骤4)得到的YAG素坯置于马弗炉中进行素烧,去除残留有机物;再将素烧后的YAG素坯置于钨坩埚A(1)中,按照氧化锆粉体—YAG粉体—YAG素坯—YAG粉体—氧化锆粉体的排列方式进行包埋;包埋结束后,在钨坩埚A(1)上方倒扣口径略大的钨坩埚B(5),然后放入真空烧结炉中进行真空烧结;

6)研磨抛光:将真空烧结后的陶瓷片进行双面研磨抛光至1 3 mm,得到YAG透明陶瓷。

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2.根据权利要求1所述的一种氧化锆与YAG粉体双层包埋烧结制备YAG透明陶瓷的方法,其特征在于,步骤(1)中泵送碳酸氢铵溶液时,泵送速率为1 6 mL/min,搅拌速度为300~ ~

500 rpm。

3.根据权利要求1或2所述的一种氧化锆与YAG粉体双层包埋烧结制备YAG透明陶瓷的方法,其特征在于,步骤(1)中所述洗涤是先用去离子水洗2 4次,再用无水乙醇洗2 4次;所~ ~述干燥温度为40 60 ℃,干燥时间为12 36 h。

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4.根据权利要求1或2所述的一种氧化锆与YAG粉体双层包埋烧结制备YAG透明陶瓷的方法,其特征在于,步骤(2)中过筛使用筛网规格为100 200目,过筛次数为3 5次。

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5.根据权利要求1或2所述的一种氧化锆与YAG粉体双层包埋烧结制备YAG透明陶瓷的方法,其特征在于,步骤(3)中所述球磨转速为160 200 rpm,球磨时间为12 24 h,所述干燥~ ~温度为40 60 °C,干燥时间为12 36 h,筛网规格为100 200目,过筛次数为3 5次。

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6.根据权利要求1或2所述的一种氧化锆与YAG粉体双层包埋烧结制备YAG透明陶瓷的方法,其特征在于,步骤(4)中所述干压压力为25 35 MPa,保压时间为1 3 min,圆形YAG素~ ~坯的直径为16 30 mm;所述冷等静压的压力为200 240 Mpa,保压时间为4 8 min。

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7.根据权利要求1或2所述的一种氧化锆与YAG粉体双层包埋烧结制备YAG透明陶瓷的方法,其特征在于,步骤(5)中所述素烧温度为800 900 °C,素烧时间为5 8 h;真空烧结炉~ ~内的真空度为1.0×10-5 1.0×10-3 Pa,真空烧结温度为1760 1800 °C,烧结时间为8 20 ~ ~ ~h。

8.根据权利要求1或2所述的一种氧化锆与YAG粉体双层包埋烧结制备YAG透明陶瓷的方法,其特征在于,步骤(5)中包埋时氧化锆粉体层(2)与YAG素坯(4)的厚度比为1.0 3.0,~YAG粉体层(3)与YAG素坯(4)的厚度比为3.0 4.0。

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9.根据权利要求1或2所述的一种氧化锆与YAG粉体双层包埋烧结制备YAG透明陶瓷的方法,其特征在于,所述钨坩埚B(5)的内径是钨坩埚A(1)的外径的1.2 2.0倍。

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