[发明专利]一种小晶粒Y2

说明书

一种小晶粒Y₂O₃陶瓷的制备方法，首先合成高活性纳米Y₂O₃粉体，然后通过低温预烧和热等静压烧结手段获得小晶粒的Y₂O₃陶瓷。与传统工艺获得的Y₂O₃陶瓷相比，本发明制备的小晶粒Y₂O₃陶瓷平均晶粒尺寸约为1μm，抗弯强度可以到达247MPa，在高速飞行红外窗口材料领域表现出更好的适用性。

技术领域

本发明涉及陶瓷领域，更具体地说，涉及一种小晶粒Y₂O₃陶瓷的制备方法。

背景技术

在现代高科技战争中，高速武器作战将体现精确打击、多手段突防以及灵活多用途等新特点。这就要求高速飞行器能够看得见、摸得准、打得着。由于空中目标体积较小，加上雷达隐身技术和干扰技术不断应用，红外热辐射成为其主要的信号暴露源；另外，显著的识别精度优势以及隐蔽性使得红外制导成为高速飞行器的重要制导方式。尤其是3-5μm中波红外制导系统具有结构简单、目标特征明显、以及信噪比高等优点，在越来越多的高速光电系统中获得应用。

高速飞行器在穿越大气的过程中，由于高速而产生的气动热效应使得红外窗口的温度迅速上升而产生热应力，这对红外窗口材料的抗弯强度提出了新的挑战。红外窗口材料需要具有更高的抗弯强度才能保证在高速飞行时不会发生破裂。在常见的中波红外窗口材料中，Y₂O₃陶瓷由于具有透过光谱范围宽、红外辐射率低等显著优点，是一种在高速飞行领域很有前景的红外窗口材料。但是，传统方法获得的Y₂O₃陶瓷由于较大的晶粒尺寸，抗弯强度较低(200 MPa)，这严重限制了其在高速飞行红外窗口材料领域中的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种小晶粒Y₂O₃陶瓷的制备方法，从而提高Y₂O₃陶瓷的抗弯强度，使Y₂O₃陶瓷在高速飞行红外窗口材料领域表现出更好的适用性。

本发明的具体技术解决方案如下：

一种小晶粒Y₂O₃陶瓷的制备方法，其特点在于，所述制备方法包括以下步骤：

1)制备高活性纳米Y₂O₃粉体：

a)将硝酸钇加入到去离子水中形成硝酸钇溶液，并进行加热搅拌直至溶剂挥发，得到粘稠胶状的含钇低聚物；

b)将所述的含钇低聚物在空气条件下500-800℃进行煅烧，煅烧时间为 2-5h，获得高活性纳米Y₂O₃粉体；

c)对获得的纳米Y₂O₃粉体进行球磨和过筛处理提高粉体的分散性；

2)将所述的纳米Y₂O₃粉体压片成所需形状及尺寸，获得陶瓷素坯；

3)所述陶瓷素坯在空气条件下1300-1500℃，进行2-5h的煅烧，获得预烧结坯体；

4)所述的预烧结陶瓷坯体在1300-1400℃，进行2-5h的热等静压处理，获得陶瓷样品；

5)所述的陶瓷样品在空气条件下1000℃进行10h退火；

6)对所述退火后的陶瓷样品进行双面抛光，获得小晶粒Y₂O₃陶瓷产品。

本发明技术的效果：