[发明专利]钬镱双掺氧化镧镥透明陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了钬镱双掺氧化镧镥透明陶瓷，包括式(Ⅰ)所示的结构：Ho_2x,Yb_2y:(La_0.1Lu_0.9‑x‑y)₂O₃(Ⅰ)；其中，0.005≤x≤0.08，0.01≤y≤0.09。钬镱双掺氧化镧镥透明陶瓷的制备方法，包括如下步骤：步骤一、称取Ho₂O₃、Yb₂O₃、La₂O₃、Lu₂O₃溶于硝酸后恒温加热得到混合溶液，在混合溶液中加入燃烧剂和分散剂，待完全溶解后调节pH至2～10，继续恒温加热逐渐脱水得到凝胶；步骤二、将所述凝胶干燥后进行研磨和煅烧，煅烧之后再进行研磨得到纳米粉体；步骤三、在所述纳米粉体中加入烧结助剂和无水乙醇后进行搅拌、烘干和研磨得到预处理粉体；步骤四、将所述预处理粉体进行压制得到素坯后，再冷等静压得到坯体；步骤五、将所述坯体进行恒温真空烧结得到所述激光材料。

技术领域

本发明涉及激光材料，具体涉及钬镱双掺氧化镧镥透明陶瓷及其制备方法。

背景技术

激光的高亮度、高单色性、高方向性、高相干性以及可调谐等诸多优良特性使得众多研究人员对激光材料青睐有加，激光材料的发展深刻的影响着激光技术的发展。作为一种新型材料，激光材料在航空航天、汽车制造、电子工业、医学、化工等领域有着非常广泛的应用，因此，激光材料的研究具有重要意义。

氧化镥(Lu₂O₃)属于立方晶系，具有高热导率、高熔点和极高的密度(9.42g/cm³左右)，对X射线和γ射线等高能射线具有很高的吸收系数，是一种非常有前景的固态激光材料。由于Lu₂O₃熔点高达2423℃，高质量的Lu₂O₃大单晶很难制备。La³⁺与Lu³⁺的离子半径相近，向Lu₂O₃中掺入定量的La₂O₃可形成二元固溶体，可以显著降低材料的烧结温度。Ho³⁺是一种很好的激活离子，掺Ho³⁺的激光材料可以发出对人眼安全的2μm激光，在光通信和医疗设备领域有很大的应用前景。但是Ho³⁺对980nm光的吸收截面很窄，能量利用率很低，而Yb³⁺在980nm处具有很大的吸收截面，在(LaLu)₂O₃中掺杂Ho³⁺、Yb³⁺可使基质材料的发光强度相比于单掺Ho³⁺时增强很多。

发明内容

本发明设计开发了钬镱双掺氧化镧镥透明陶瓷，本发明的发明目的是提供陶瓷晶界清晰、表面平整、无明显气孔以及在可见光区和中红外波段透光率良好的激光材料。

本发明设计开发了钬镱双掺氧化镧镥透明陶瓷的制备方法，本发明的发明目的是提供一种制备陶瓷晶界清晰、表面平整、无明显气孔以及在可见光区和中红外波段透光率良好的激光材料的方法。

本发明提供的技术方案为：

钬镱双掺氧化镧镥透明陶瓷，包括式(Ⅰ)所示的结构：

Ho_2x,Yb_2y:(La_0.1Lu_0.9-x-y)₂O₃(Ⅰ)；

其中，0.005≤x≤0.08，0.01≤y≤0.09。

优选的是，0.005≤x≤0.01，0.07≤y≤0.09。