[发明专利]具有浓度梯度的陶瓷复合体、制备方法及光源装置

权利要求书

1.具有浓度梯度的陶瓷复合体，其特征在于，所述陶瓷复合体至少具有上部层体、中间层体及下部层体；

所述上部层体由氧化物散光相、氧化物高热导相及氧化物发光相组成；

所述中间层体由氧化物散光相、氧化物高热导相及氧化物发光相组成；

所述下部层体由氧化物高热导相及氧化物发光相组成，或由氧化物散光相、氧化物高热导相及氧化物发光相组成；

所述上部层体的氧化物散光相、所述中间层体的氧化物散光相的体积分数逐渐增大；

所述上部层体的氧化物高热导相、所述中间层体的氧化物高热导相、所述下部层体的氧化物高热导相的体积分数逐渐增大；

所述上部层体的氧化物发光相、所述中间层体的氧化物发光相、所述下部层体的氧化物发光相的体积分数逐渐减小；

所述上部层体中，氧化物散光相的体积分数5～20%，氧化物高热导相的体积分数5～20%，氧化物发光相的体积分数70～90%；所述中间层体中，氧化物散光相的体积分数10～30%、氧化物高热导相的体积分数20～70%、氧化物发光相的体积分数20～70%；所述下部层体中，氧化物散光相的体积分数0～10%，氧化物高热导相的体积分数70～99.99%，氧化物发光相的体积分数0.01～20%；

所述氧化物散光相选用Y₂O₃、La₂O₃、TeO₂、ZrO₂、TiO₂、ZnO、Nb₂O₅、Ta₂O₅、HfO₂中的一种或多种；

所述氧化物高热导相选用Al₂O₃、Bi₂O₃、Cr₂O₃、MnO₂、Sb₂O₃、Co₂O₃、TiO₂、Ag₂O的一种或多种；

所述氧化物发光相为石榴石结构，通式表达为(Y_1-x-yRE_yCe_x)₃(Al_1-zM_z)₅O₁₂，其中，RE为Lu、Tb、Gd、La、Pr、Eu、Sm中的一种或多种，M为Ga、Cr、Si、Sr、Mn、Sc、Ti、V中的一种或多种，0.0001≤x≤0.05，0≤y≤0.5，0.0001≤z≤0.5；

所述上部层体中，氧化物发光相中Ce掺杂含量为0.05～5.0at%；所述中间层体中，氧化物发光相中Ce掺杂含量为0.01～3.0at%。

2.具有浓度梯度的陶瓷复合体的制备方法，用以制备权利要求1所述的陶瓷复合体，其特征在于，包含有以下步骤，

步骤S1，逐层成型所述下部层体、所述中间层体及所述上部层体，形成陶瓷坯体；

步骤S2，烧结所述陶瓷坯体：采用真空烧结炉烧结、真空烧结炉和热等静压炉二步烧结、或常压气氛烧结；

步骤S3，退火所述陶瓷坯体：在空气气氛或弱还原气氛下，退火温度为1300～1600℃，退火保温时间为1～50h；以及，

步骤S4，研磨减薄所述陶瓷坯体，得到所述陶瓷复合体。

3.根据权利要求2所述的具有浓度梯度的陶瓷复合体的制备方法，其特征在于，步骤S2中，

真空烧结炉烧结：烧结保温温度为1680～1820℃，烧结保温时间为1～30h；

真空烧结炉和热等静压炉二步烧结：第一步先在真空烧结炉中烧结，真空度为10^-2～10^-4Pa，保温温度为1700～1800℃，烧结保温时间为1～10h；第二步将第一步所得陶瓷块体放入热等静压炉中烧结，压力为150～200MPa，保温温度为1600～1700℃，烧结保温时间为1～10h；

常压气氛烧结：烧结保温温度为1650～1800℃，烧结保温时间为1～20h。