[发明专利]一种高纯AlON透明陶瓷粉体的制备方法

说明书

本发明属于陶瓷材料粉体合成与制备技术领域，具体涉及一种高纯γ‑AlON透明陶瓷粉体的制备。包括以下步骤：(1)原料称取；(2)预混液配制；(3)浆料制备；(4)冷冻干燥；(5)低温煅烧；(6)高温反应合成，得γ‑AlON透明陶瓷粉体。本发明技术方案通过采用冷冻干燥技术，在较低的温度下将水分升华，可有效抑制水性体系中纳米粉体的团聚，使得原料的初始微观形貌得以保持，获得组织结构蓬松的混合粉体；与传统的喷雾干燥相比，冷冻干燥技术可减少原料粉体损失，可提高粉体利用率，降低制备成本。

技术领域

本发明属于陶瓷材料粉体合成与制备技术领域，具体涉及一种高纯γ-AlON透明陶瓷粉体的制备。

背景技术

γ-AlON透明陶瓷是一种结构与功能一体化的新材料，它具有低的质量/强度比值、与蓝宝石接近的力学性能、各向同性的光学性能、宽的电磁波透过范围(0.2～6.5μm)、优异的介电性能以及强的抗辐照性能等优势，可用于红外窗口、天线罩、探测器光学窗口、轻质高强防弹装甲、半导体扫描窗口、口腔医学等方面，近年来已成为国内外的研究热点。

γ-AlON透明陶瓷粉体合成技术是当前国内外研究的热点之一，当前报道的主要合成方法有：碳热还原法(如专利US.Pat.4481300)、传统固相法(如专利US.Pat.4520116、US.Pat.5688730)、铝热还原法(如专利US Pat.2005/0118086、CN101928150)，等等。其中碳热还原法原料成本低，是迄今唯一获得批量生产应用的工艺方法。国内外在碳热还原法方面进行了大量的研究报道，主要有：美国Raytheon公司(专利US Pat.4686070)、荷兰的Willems等人(J.Eu.Ceram.Soc.,10(1992)327-337)、瑞典Stockholm大学(J.Eu.Ceram.Soc.15(1995),1087)、中科院王士维等人(稀有金属材料与工程,38(2009):403-406)、北京人工晶体研究院(Adv.Mater.Res.,105-106(2010):791-793)、四川大学卢铁城等人(稀有金属材料与工程,36(2007):156-158)、上海玻璃钢研究院(专利CN101928145)，等等。这些方法的主要特点是：合成温度高或保温时间长，造成粉体团聚严重、活性低，为了进一步用于透明陶瓷制备，需引入高能球磨破碎，可获得粒度1～4μm以下的粉体，但难免引入杂质，不利于高纯γ-AlON粉体的获得。