[发明专利]透光性多晶材料及其制造方法

权利要求书

1.一种透光性多晶材料，其特征在于，所述透光性多晶材料包括对含有稀土类元素的光学各向异性的多个单晶颗粒进行成形、烧结而获得的透光性多晶体，并具有各个所述单晶颗粒的晶体取向在一个方向上排列的多晶结构。

2.如权利要求1所述的透光性多晶材料，其中，所述单晶颗粒包含磷灰石类化合物或钒酸盐类化合物。

3.如权利要求2所述的透光性多晶材料，其中，所述磷灰石类化合物为由化学式α₅(βO₄)₃γ₂表示的氟磷灰石、羟基磷灰石或钒磷灰石，其中α为Ca或Sr，β为P或V，γ为OH或F。

4.如权利要求2所述的透光性多晶材料，其中，所述钒酸盐类化合物为选自由化学式YVO₄表示的正钒酸钇、由化学式GdVO₄表示的正钒酸钆以及由化学式LuVO₄表示的正钒酸镥中的一种。

5.如权利要求1所述的透光性多晶材料，其中，所述稀土类元素为选自铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm以及镱Yb中的至少一种。

6.如权利要求1所述的透光性多晶材料，所述透光性多晶材料用于光学材料。

7.一种透光性多晶材料的制造方法，其特征在于具有：

准备工序，通过使包含添加有稀土类元素的光学各向异性的单晶颗粒的原料粉末分散于溶液中来制备悬浮液；

成形工序，通过在磁场空间中进行注浆成形而由所述悬浮液获得成形体；

烧成工序，通过对所述成形体进行烧成来获得包含具有控制了晶体取向的多晶结构的透光性多晶体的透光性多晶材料，

其中，在所述成形工序中，以使所述单晶颗粒发挥规定的磁各向异性的方式进行温度控制，并根据所述单晶颗粒中的易磁化轴方向来选择并施加静磁场和旋转磁场之一，

在所述烧成工序中，按照在1600～1900K的温度下对所述成形体进行初次烧结而获得初次烧结体的初次烧结工序、以及在1600～1900K的温度下对所述初次烧结体进行热等静压烧结的二次烧结工序的顺序来实施。

8.如权利要求7所述的透光性多晶材料的制造方法，其中，所述单晶颗粒包含磷灰石类化合物或钒酸盐类化合物。

9.如权利要求7所述的透光性多晶材料的制造方法，其中，在所述成形工序中，在所述单晶颗粒的易磁化轴为c轴的情况下施加静磁场。

10.如权利要求7所述的透光性多晶材料的制造方法，其中，在所述成形工序中，在所述单晶颗粒的易磁化轴为a轴的情况下施加以垂直方向为旋转轴的旋转磁场。

11.如权利要求9所述的透光性多晶材料的制造方法，其中，在所述单晶颗粒包含磷灰石类化合物并且所述稀土类元素为选自铈Ce、镨Pr、钕Nd、铽Tb、镝Dy以及钬Ho中的至少一种的情况下，或者，

在所述单晶颗粒包含钒酸盐类化合物并且所述稀土类元素为选自钷Pm、钐Sm、铒Er、铥Tm以及镱Yb中的至少一种的情况下，

在所述成形工序中施加静磁场。

12.如权利要求10所述的透光性多晶材料的制造方法，其中，在所述单晶颗粒包含磷灰石类化合物并且所述稀土类元素为选自钷Pm、钐Sm、铒Er、铥Tm以及镱Yb中的至少一种的情况下，或者，

在所述单晶颗粒包含钒酸盐类化合物并且所述稀土类元素为选自铈Ce、镨Pr、钕Nd、铽Tb、镝Dy以及钬Ho中的至少一种的情况下，

在所述成形工序中施加旋转磁场。

13.如权利要求8所述的透光性多晶材料的制造方法，其中，所述磷灰石类化合物为由化学式α₅(βO₄)₃γ₂表示的氟磷灰石、羟基磷灰石或钒磷灰石，其中α为Ca或Sr，β为P或V，γ为OH或F。

14.如权利要求8所述的透光性多晶材料的制造方法，其中，所述钒酸盐类化合物为选自由化学式YVO₄表示的正钒酸钇、由化学式GdVO₄表示的正钒酸钆以及由化学式LuVO₄表示的正钒酸镥中的一种。

15.如权利要求7所述的透光性多晶材料的制造方法，其中，在所述成形工序中施加的磁场强度为1T、即1特斯拉以上，以及在所述成形工序中以使所述单晶颗粒的晶体温度为300K或更低的方式进行温度控制。