[发明专利]一种具有上转换发光特性的透明电光陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有上转换发光特性的透明电光陶瓷材料，其特征在于，其组成通式为：(1-x)Pb_1-yLa_y(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-xPbTi_1-y/4O₃+z(aEr₂O₃+(1-a)Yb₂O₃)，其中：x，y为摩尔比，且0.05≤x≤0.55、0≤y≤0.10；z为重量比，以PMN-PT陶瓷粉体总重量计，且满足0.005≤z≤0.10；a为摩尔比，且满足0.20≤a≤1.0。

2.根据权利要求1所述的具有上转换发光特性的透明电光陶瓷材料，其特征在于：所述材料的组成通式中的0.1≤x≤0.5、0≤y≤0.05、0.01≤z≤0.05、0.50≤a≤1.0。

3.根据权利要求2所述的具有上转换发光特性的透明电光陶瓷材料，其特征在于：所述材料的组成通式中的x＝0.25、y＝0.03、z＝0.02、a＝1.0；或者，x＝0.26、y＝0.01、z＝0.01、a＝0.7。

4.一种权利要求1所述的具有上转换发光特性的透明电光陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)按照MgNb₂O₆通式精确称量化学计量比的Mg₂CO₃和Nb₂O₅，经球磨、煅烧、再次球磨步骤，制得MgNb₂O₆陶瓷粉体；

b)按照(1-x)Pb_1-yLa_y(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-xPbTi_1-y/4O₃通式精确称量化学计量比的Pb₃O₄、TiO₂或Pb₃O₄、TiO₂、La₂O₃加入步骤a)制得的MgNb₂O₆陶瓷粉体中，经球磨、煅烧、再次球磨步骤，制得PMN-PT或镧掺杂的PMN-PT陶瓷粉体；

c)按照(1-x)Pb_1-yLa_y(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-xPbTi_1-y/4O₃+z(aEr₂O₃+(1-a)Yb₂O₃)通式精确称量化学计量比的Er₂O₃或Er₂O₃、Yb₂O₃加入步骤b)制得的PMN-PT或镧掺杂的PMN-PT陶瓷粉体中，球磨，干燥；

d)加入粘结剂，造粒，压制成型，排塑；

e)进行二步法烧结：先在氧气气氛中无压烧结，再在热压炉中加压烧结，即得具有上转换发光特性的透明电光陶瓷材料。

5.根据权利要求4所述的具有上转换发光特性的透明电光陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述的球磨采用去离子水或酒精做介质，行星球磨2～6小时。

6.根据权利要求4所述的具有上转换发光特性的透明电光陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤a)中的煅烧温度为900～1200℃。

7.根据权利要求4所述的具有上转换发光特性的透明电光陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤b)中的煅烧温度为800～1000℃。

8.根据权利要求4所述的具有上转换发光特性的透明电光陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述的压制成型是用200MPa的压力干压成直径为20mm的圆片。

9.根据权利要求4所述的具有上转换发光特性的透明电光陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述的无压烧结是在1150～1250℃烧结1～6小时。

10.根据权利要求4所述的具有上转换发光特性的透明电光陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述的加压烧结是在1050～1300℃及40～100MPa下烧结6～15小时。