[发明专利]MgAlON透明陶瓷的无压烧结制备方法

权利要求书

1.MgAlON透明陶瓷的无压烧结制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)MgAlON透明陶瓷粉末的制备：

①按α-氧化铝粉末、氮化铝粉末和氧化镁粉末所占质量百分比为：α-氧化铝粉末 76.45wt％～88.77wt％、氮化铝粉末3.79wt％～18.53wt％、氧化镁粉末4wt％～10wt％，将α-氧 化铝粉末、氮化铝粉末和氧化镁粉末混合，得到混合粉料A；按混合粉料A与无水乙醇的配 比为100g∶200mL～100g∶300mL，将混合粉料A分散于无水乙醇中，并球磨不少于24小时， 得到浆料A；

所述的α-氧化铝粉末的纯度大于99.5wt％，平均粒径小于或等于1μm，所含金属杂质 的浓度低于500ppm；

②将浆料A干燥，得到混合物A；

③将干燥后的混合物A置于坩埚中，坩埚置于石墨反应器中，石墨反应器置于大电流反 应合成装置中，大电流反应合成装置内充有氮气或含氮混合气体，所充气体压力不大于 0.05MPa；对石墨反应器直接施加大电流，以100℃～400℃的升温速度加热到1400℃～ 1700℃，保温时间为0～20min，自然冷却后，得到MgAlON透明陶瓷粉末；

2)按MgAlON透明陶瓷粉末、氟化物所占质量百分比为：MgAlON透明陶瓷粉末95～ 99.9wt％、氟化物0.1～5wt％，将MgAlON透明陶瓷粉末和氟化物混合，得到混合粉末B；按混 合粉末B与无水乙醇的配比为100g∶(50～100)mL，将混合粉末B分散于无水乙醇中并球磨， 得到浆料B；

3)将浆料B干燥，得到混合物B；

4)将混合物B在常温下采用轴向模压压制成型、再经冷等静压压制后，获得陶瓷素坯；

5)将陶瓷素坯置于坩埚内，坩埚置于无压烧结炉中，以流动氮气保护、1～20℃/min的 升温速率加热到1750～1950℃，保温5～30h，自然冷却后得到MgAlON烧结体；烧结体经过 研磨、抛光后，得到MgAlON透明陶瓷。

2.根据权利要求1所述的MgAlON透明陶瓷的无压烧结制备方法，其特征在于：所述的氮 化铝粉末的纯度大于98wt％，平均粒径小于或等于200nm，所含金属杂质的浓度低于5000ppm。

3.根据权利要求1所述的MgAlON透明陶瓷的无压烧结制备方法，其特征在于：所述的氧 化镁的纯度为99.95wt％，平均粒径在2μm以下。

4.根据权利要求1所述的MgAlON透明陶瓷的无压烧结制备方法，其特征在于：所述的氟 化物为MgF₂、CaF₂、LiF或YF₃；所述的氟化物的质量纯度大于99％，平均粒径小于2μm。