[发明专利]一种钇稳定氧化铽粉体、磁光透明陶瓷及其制备方法在审
申请号: | 201910639830.1 | 申请日: | 2019-07-16 |
公开(公告)号: | CN110256074A | 公开(公告)日: | 2019-09-20 |
发明(设计)人: | 周鼎;杨美琪;李哓辉;徐家跃;王占勇 | 申请(专利权)人: | 上海应用技术大学 |
主分类号: | C04B35/50 | 分类号: | C04B35/50;C04B35/622;C04B35/626 |
代理公司: | 上海申汇专利代理有限公司 31001 | 代理人: | 王婧 |
地址: | 200235 *** | 国省代码: | 上海;31 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 钇稳定 透明陶瓷 氧化铽 磁光 制备 纳米粉体 氧化铽粉 光学透过率 还原气氛 烧结过程 陶瓷素坯 无压烧结 共沉淀 纳米粉 湿化学 | ||
本发明提供了一种钇稳定氧化铽粉体、磁光透明陶瓷及其制备方法。所述的钇稳定氧化铽磁光透明陶瓷的制备方法,其特征在于,包括采用湿化学共沉淀法制备钇稳定氧化铽纳米粉体,将所述的钇稳定氧化铽纳米粉体制成陶瓷素坯,在还原气氛中在1600℃‑1800℃无压烧结获得钇稳定氧化铽磁光透明陶瓷;其中,所述的钇稳定氧化铽纳米粉体的结构式为:(TbxY1‑x)2O3,其中0≤x≤1。本发明的磁光透明陶瓷在烧结过程中不易开裂、且具有较好的光学透过率和较高的Verdet常数。
技术领域
本发明涉及一种块状不裂的钇稳定氧化铽磁光透明陶瓷的制备方法,特别涉及到湿化学共沉淀法制备(TbxY1-x)2O3纳米粉体,并采用纯氢气无压烧结工艺制备透明陶瓷,属于磁光透明陶瓷制备领域。
背景技术
磁光材料基于其法拉第效应可作为光隔离器的重要元件。光隔离器又叫做光单向器,它可以运用在激光系统和光纤通讯等,它的主要作用是有效的隔绝外界光线对光源的干扰。法拉第效应的关系式为θ=VBd(θ为偏振光的偏转角度,B为磁场强度,d为样品长度)。我们可以通常提高verdet常数来有效缩短样品长度来达到隔离器小型化的目的。商用磁光材料以Tb3Ga5O12(TGG)单晶为主,TGG单晶的Verdet常数是134rad/T.m(λ=633nm)。已经报道的磁光透明陶瓷主要有石榴石和倍半氧化物两种类型。石榴石材料主要是TGG和TAG。TAG石榴石Verdet常数最大是199.4rad/T.m(λ=633nm),仅为TGG单晶的1.49倍。近年来,随着对磁光材料研究的深入,人们在许多倍半氧化物中发现了磁光效应,例如氧化铽(Tb2O3)、氧化钬(Ho2O3)、氧化镝(Dy2O3)等。其中氧化铽(Tb2O3)性能最优,verdet常数可达到TGG单晶的3倍以上。但氧化铽的制备存在两个难点:(1)Tb2O3在中温和高温下易由Tb3+氧化为Tb4+,而Tb4+不具有磁光效应;(2)Tb2O3在高温区存在多级相变使得材料开裂或粉化。
2015年Veber使用熔融的Li6Tb(BO3)3生长出5×5×2mm3的Tb2O3晶体,是verdet常数TGG单晶的3.5倍以上,但不易制成大尺寸。2016年Snetkov等通过自蔓延高温合成法制备了不同掺杂浓度的Tb:Y2O3粉体,再通过热压烧结制备了Tb:Y2O3半透明陶瓷,研究发现,Tb3+浓度与Verdet常数呈正相关,铽含量越高,TGG单晶的verdet常数越大,其中30%Tb:Y2O3透明陶瓷的Verdet常数与TGG单晶相似,100%Tb2O3陶瓷的verdet常数是TGG单晶的3倍以上,但陶瓷可能受到模具碳污染而影响其光学透过率。2017年,Ikesue等通过固相球磨法获得了不同掺杂浓度的Tb:Y2O3粉体,粉体中加入烧结助剂ZrO2,再通过冷等静压、真空烧结、热等静压等烧结工艺获得了Tb:Y2O3透明陶瓷,verdet常数是TGG单晶的2.1到3.8倍。
发明内容
本发明第一个目的是提供一种烧结过程中不易开裂、且具有较好的光学透过率和较高的Verdet常数的磁光透明陶瓷及其制备方法。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于上海应用技术大学,未经上海应用技术大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201910639830.1/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。