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专利号: 2018109934787
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(Cu,Ce):YAG透明荧光陶瓷,其特征在于,其化学式为:(Y1-xCex)3(Al1-yCuy)5O12,其中x为Ce3+掺杂Y3+位的摩尔百分数,y为Cu2+掺杂Al3+位的摩尔百分数,0.0005≤x≤0.01,

0.0001≤y≤0.1。

2.一种权利要求1所述的(Cu,Ce):YAG透明荧光陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)按照化学式(Y1-xCex)3(Al1-yCuy)5O12中各元素的化学计量比分别称取氧化铝、氧化钇、铜的氧化物和氧化铈粉体作为原料,其中x为Ce3+掺杂Y3+位的摩尔百分数,y为Cu2+掺杂

3+

Al 位的摩尔百分数,0.0005≤x≤0.01,0.0001≤y≤0.1,将烧结助剂、分散剂、无水乙醇、磨球与称量好的原料粉体一起放入球磨罐中进行球磨混合,得到混合浆料;

(2)将步骤(1)球磨后的混和浆料置于干燥箱中干燥,干燥后的混合粉体过50~200目筛,过筛2~6遍,然后在空气气氛下煅烧,除去残留有机物;

(3)将步骤(2)煅烧后的混合粉体放入磨具中干压成型,采用轴向双向加压方式,压力为4~20MPa,保压时间10~60s,干压成型后,从磨具中取出素坯,在真空封装机上进行塑封,之后进行冷等静压;或者直接将步骤(2)煅烧后的混合粉体热压铸成型;

(4)将步骤(3)得到的陶瓷素坯放入真空烧结炉中,在真空度大于5.0×10-4Pa、1700~

1800℃条件下保温10~50h或将陶瓷素坯放入气氛烧结炉中,在含5%~10%氢气的氮气气氛中,1700~1800℃条件下保温8~50h;

(5)将步骤(4)烧结后的陶瓷材料置于马弗炉中退火,随炉降至室温,经抛光后即得到陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述的(Cu,Ce):YAG透明荧光陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述氧化铝、氧化钇的质量百分纯度为≥99.9%,平均粒径50nm~5μm;所述铜的氧化物为氧化铜、过氧化铜、氢氧化铜、碳酸铜中的一种,其质量百分纯度为≥99.0%,平均粒径

100nm~10μm;所述氧化铈的质量百分纯度为≥99.9%,平均粒径50nm~5μm。

4.根据权利要求2或3所述的(Cu,Ce):YAG透明荧光陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述烧结助剂为正硅酸乙酯和氧化镁,两者用量分别为原料粉体总质量的0.5~

1.5%和0.05~0.1%;或者为正硅酸乙酯和氧化锆,两者用量分别为原料粉体总质量的0.2~2.0%和0.05~0.5%。

5.根据权利要求2或3所述的(Cu,Ce):YAG透明荧光陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述分散剂为聚醚酰亚胺,摩尔质量百分数为0.05~1mol%;无水乙醇的体积与原料粉体总质量的比为1.5~2:1(ml/g)。

6.根据权利要求2或3所述的(Cu,Ce):YAG透明荧光陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述磨球为高纯氧化铝磨球或者高纯氧化锆磨球,磨球直径为2~20mm;所述球磨罐的材质为氧化铝陶瓷罐或尼龙罐,球磨时球料比为2:1~4:1,球磨方式为行星式球磨或者卧式球磨,行星式球磨转速为130rpm~160rpm,卧式球磨转速为100rpm~200rpm,球磨时间为15~40h。

7.根据权利要求2或3所述的(Cu,Ce):YAG透明荧光陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述干燥温度为55~70℃,干燥时间为20~48h;所述煅烧温度为700~800℃,煅烧时间为8~20h。

8.根据权利要求2或3所述的(Cu,Ce):YAG透明荧光陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,冷等静压时的压力为180~250MPa,保压时间为100~400s;热压铸时的压力为200~

400MPa,保压时间为5~20s。

9.根据权利要求2或3所述的(Cu,Ce):YAG透明荧光陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,所述退火温度为1300~1450℃,退火时间为15~40h。

10.权利要求1所述的(Cu,Ce):YAG透明荧光陶瓷在制备白光LED照明材料中的应用。