[发明专利]稀土离子掺杂锆酸镧钆透明陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土离子掺杂锆酸镧钆透明陶瓷材料，其特征在于，所述锆酸镧钆透明陶瓷材料的化学组成为La_0.4-yRE_yGd_1.6Zr₂O₇，其中0.002≤y≤0.04，RE为Pr、Tb或Sm。

2.一种制备权利要求1所述的稀土离子掺杂锆酸镧钆透明陶瓷材料的方法，包括：粉体制备工序、成型工序、烧结工序和退火工序；其特征在于，所述粉体制备工序采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法制得稀土离子掺杂锆酸镧钆粉体，所述成型工序采用干压结合冷等静压成型工艺。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述粉体制备工序包括：

按照La_0.4-yRE_yGd_1.6Zr₂O₇的原子摩尔比分别称取硝酸锆、硝酸镧、硝酸钆和稀土离子硝酸盐配置成硝酸盐水溶液；

加入甘氨酸作为燃烧剂，调节溶液pH值为2～6；

加热发生燃烧反应，以得到前驱体粉体；以及对所述前驱体粉体进行热处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述硝酸盐水溶液中的硝酸根离子与所述甘氨酸的摩尔比为2:1。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述热处理的条件为在800～1200℃保温2～4小时。

6.根据权利要求3～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述粉体制备工序还包括，对热处理后的粉体进行球磨、干燥和筛分处理以得到平均粒径为50～100 nm的粉体。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的球磨的工艺条件为以250转每分球磨20小时；所述干燥的条件为在60℃下干燥24小时。

8.根据权利要求3～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述成型工序包括：

在2.5～5 MPa压力下，对所述稀土离子掺杂锆酸镧钆粉体进行双面加压并保压1分钟，使其干压成型为素坯；以及将干压成型制得的素坯在180～230 MPa压力下进行冷等静压处理1～3分钟制得稀土离子掺杂锆酸镧钆陶瓷素坯。

9.根据权利要求3～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述烧结工序包括：

将所述稀土离子掺杂锆酸镧钆陶瓷素坯先在800～1400 ℃预烧2～4小时；以及

在真空度为10^-2 Pa～10^-4 Pa的真空条件下于1800～1900℃烧结4～10小时。

10.根据权利要求3～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述退火工序包括：将烧结后的样品在空气气氛中于1400～1600℃下保温4～10小时。