[发明专利]YAG透明陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种YAG透明陶瓷的制备方法，其特征在于，其中前五个步骤为YAG纳米粉体的制备过程，第六步为透明陶瓷的烧结过程，具体包括以下步骤：

步骤1)Y(NO₃)₃，Al(NO₃)₃和Re(NO₃)₃按照化学组成Y_3-xRe_xAl₅O₁₂称取，配成金属离子混合溶液，其中x的取值范围为0-0.09，同时添加(NH₄)₂SO₄和PAA，做为复合分散剂溶解在金属离子混合溶液中，碳酸氢铵溶液做为沉淀剂；

步骤2)采用反向滴定的方式，室温下，将金属离子混合溶液以≤3mL/min的速度，缓慢滴加到沉淀剂碳酸氢铵溶液中去，并不断进行搅拌；

步骤3)滴定完成后，继续搅拌1-4小时，使之反应完全，陈化12-48小时。然后用去离子水反复冲洗过滤得到的沉淀物，除去反应中的副产物NH₄NO₃以及剩余的NH₄HCO₃，再用无水乙醇清洗过滤沉淀物，尽可能除去沉淀物中的水分，以减少可能的硬团聚；

步骤4)将用无水乙醇清洗过后的沉淀物在50℃-100℃下干燥24-72小时，将干燥的前驱粉体研磨，随后和正硅酸乙酯或SiO₂溶胶混合，然后用无水乙醇做球磨介质，进行球磨。球磨后的前驱体在65-85℃下干燥12-24小时，然后过100-200目筛；

步骤5)对过筛后的YAG前驱粉体进行煅烧处理，流动氧气气氛下，700℃，保温3-6h，1000℃-1200℃，保温时间为2-4小时；

步骤6)煅烧后的粉体继续过100-200目筛，取过筛后的粉体在钢模中初压成型，然后再经200MPa冷等静压进一步致密化，得到素坯。素坯在真空度高于10^-3Pa下，1700℃-1820℃，保温一定时间，然后退火，抛光之后，最终得到透明YAG陶瓷。

2.根据权利要求1中所述的YAG透明陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1)金属离子混合溶液中，Al的总摩尔浓度在0.10-0.50mol/L之间，Y和Re按化学计量比称取，其中x的取值范围为0-0.09；不仅可以为Y(NO₃)₃，Al(NO₃)₃和Re(NO₃)₃，而且也可以为YCl₃，AlCl₃和ReCl₃等其他金属盐。稀土离子不仅可为Nd，也可以为其他稀土离子，如Eu、Yb、Ho、Ce，Dy等，其中x的取值范围为0-0.09；(NH₄)₂SO₄和PAA分别为金属离子摩尔总量0％-50％和0.10-0.80％；碳酸氢铵为金属离子总摩尔量的4-10倍，溶液体积为金属离子混合溶液体积的1-5倍。

3.根据权利要求1中所述的YAG透明陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤4)中正硅酸乙酯或SiO₂溶胶为前驱粉体0.5-2wt％，球磨介质无水乙醇质量为前驱粉体的100-250％，球料比：4∶1，磨球填充率为：40-50％，球磨4-6h，转速：250-300r/min。

4.根据权利要求1中所述的YAG透明陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤5)中，从室温到700℃这一区间处于排胶段，升温速度≤150℃/h。

5.根据权利要求1中所述的YAG透明陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤6)中，真空度高于10^-4Pa，则更有利于透明陶瓷的制备，然后退火，温度为1350℃-1550℃，在空气中或氧气下退火10小时以上。