[发明专利]一种YAG荧光陶瓷及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种YAG荧光陶瓷，其特征在于，所述YAG荧光陶瓷的分子式如式(I)所示：

(Y_1-xCe_x)₃(Al_1-yM_y)₅O₁₂ 式(I)

其中，Ce³⁺和M为发光中心离子，M发射红光/绿光；

式(I)中0.004≤x≤0.5，0＜y≤0.5。

2.根据权利要求1所述的YAG荧光陶瓷，其特征在于，所述式(I)中0.006≤x≤0.5，0＜y≤0.5；

M选自稀土金属离子、过渡金属离子中的至少一种；

优选地，所述式(I)中0.02＜x≤0.5，0＜y≤0.5；

M选自稀土金属离子、过渡金属离子中的至少一种；

优选地，所述稀土金属选自Pr、Tb、Eu、Dy、Nd、Sm中的至少一种；过渡金属选自Ti、V、Cr、Ni、Cu中的至少一种。

3.权利要求1所述的YAG荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，至少包括：

(1)将含有反应原料的混合物成型，排胶，冷等静压成型得到素坯；其中，所述反应原料的比例满足YAG荧光陶瓷的组成；

(2)将步骤(1)中的素坯进行高温固相反应，退火，得到所述YAG荧光陶瓷。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述反应原料包括铝源、钇源和发光中心离子源；

所述铝源为氧化铝；

所述钇源选自氧化钇、硝酸钇、碳酸钇中的至少一种；

所述发光中心离子源选自发光中心离子对应的氧化物、硝酸盐、碳酸盐中的至少一种；

优选地，所述铝源选自α-氧化铝、β-氧化铝、γ-氧化铝中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述混合物中包括烧结助剂；

所述烧结助剂选自氧化锂、氧化钾、氧化钙、氧化镁、氟化钡、二氧化硅和正硅酸四乙酯中的至少一种；

所述烧结助剂的加入量为反应原料总质量的0.03～0.7％；

优选地，步骤(1)中所述混合物成型包括：将含有反应原料的混合物混合均匀于有机溶剂中，球磨，干燥，筛分，干压成型；

其中，有机溶剂的沸点在常压下不超过120℃；有机溶剂的加入量为反应原料总质量的5～100％；

优选地，步骤(1)中所述排胶的温度不低于600℃；

优选地，所述排胶的条件为：700～900℃，时间为2～8h；

优选地，步骤(1)中所述冷等静压成型的条件为150～250MPa。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述高温固相反应的条件为：阶段升温，反应的温度不低于1550℃，保温时间不少于4h，真空度不低于8.0×10^-3Pa；

优选地，步骤(2)中所述高温固相反应的条件为阶段升温：首先以8～10℃/min的速度升温至900～1300℃，然后以1～10℃/min的速度升温至反应温度；

反应温度为1550～1850℃，反应时间为4～36h；

优选地，所述阶段升温为：首先以10℃/min的速度升温至1000℃，然后以5℃/min的速度升温至反应温度；

反应温度为1650～1800℃，反应时间为8～28h；

优选地，所述反应温度为1700～1800℃，反应时间为12～25h；

优选地，步骤(2)中所述退火的条件为：退火的温度不低于1200℃，退火时间不少于6h；

优选地，所述退火的条件为：退火的温度为1300～1500℃，退火时间为7～10h。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，至少包括以下步骤：将铝源、钇源、发光中心离子源和烧结助剂混合均匀于有机溶剂中，球磨后干燥得到混合物；筛分、干压成型、排胶，经冷等静压成型得到素坯；然后将素坯进行高温固相反应烧结；经退火、研磨抛光，即得所述YAG荧光陶瓷。