[发明专利]一种采用钇/助剂/铝三重核壳结构粉体制备YAG透明陶瓷的方法

权利要求书

1.一种采用钇/助剂/铝三重核壳结构粉体制备YAG透明陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照化学式Y₃Al₅O₁₂分别称量氧化钇粉体和氧化铝粉体，将氧化铝溶解于硝酸中形成Al(NO₃)₃溶液并稀释至0.03-0.24mol/L，再向其中加入分散剂硫酸铵，硫酸铵添加量为铝离子摩尔总量的2-8％，得到母液；按照摩尔比1:1.4-3配制氨水和碳酸氢铵混合溶液作为沉淀剂，其中氨水的质量分数为25-28％，碳酸氢铵的摩尔浓度为0.5-1.5mol/L；

(2)采用蠕动泵以1-10ml/min的速率将母液经胶头滴管滴定至氨水和碳酸氢铵混合沉淀剂溶液中，同时搅拌混匀，以溶液的pH值为4.5-7.5作为滴定终点；滴定结束后继续搅拌3-15小时，随后静置陈化8-24小时，使铝前驱体沉淀；

(3)将烧结助剂溶解于硝酸中并稀释至0.02-0.13mol/L，采用蠕动泵分别以1-4ml/min、3-8ml/min的速率同时将烧结助剂的硝酸溶液、混合沉淀剂溶液滴定至步骤(2)得到的含铝前驱体的溶液中，搅拌混匀，滴定终点与步骤(2)保持一致；

滴定结束后继续搅拌3-15小时，随后静置陈化8-24小时，使助剂前驱体沉淀，并包覆在铝前驱体表面上形成助剂/铝核壳结构；

所述烧结助剂为MgO、CaO、MgF₂、CaF₂的一种或多种，其总添加量为氧化钇粉体和氧化铝粉体质量总和的0.02-0.80wt.％；

(4)将Y₂O₃粉体溶解于硝酸中形成Y(NO₃)₃溶液并稀释至0.1-0.3mol/L，采用蠕动泵分别以1-4ml/min、3-8ml/min的速率同时将Y(NO₃)₃溶液、混合沉淀剂溶液滴定至步骤(3)得到的含助剂/铝核壳结构前驱体的溶液中，搅拌混匀，滴定终点与步骤(2)保持一致；滴定结束后继续搅拌3-15小时，随后静置陈化2-80小时，得到含有钇/助剂/铝三重核壳结构前驱体的溶液；

(5)过滤，依次采用去离子水、无水乙醇冲洗沉淀物，干燥，将干燥后的钇/助剂/铝三重核壳结构前驱体粉体过150-300目筛1-5遍，随后置于马弗炉中以600-800℃空气气氛下煅烧3-6h，煅烧后的粉体再过150-300目筛1-4遍，随后置于马弗炉中以1000-1250℃空气气氛煅烧3-6h，得到YAG陶瓷粉体；

(6)将所得YAG陶瓷粉体干压成型后再进行冷等静压成型，将陶瓷素坯置于真空烧结炉中烧结，将烧结后的陶瓷在空气气氛下退火，再将退火后的陶瓷双面抛光至厚度为1-5mm，即得。

2.根据权利要求1所述的一种采用钇/助剂/铝三重核壳结构粉体制备YAG透明陶瓷的方法，其特征在于，步骤(6)中，冷等静压的压力100-250Mpa，保压时间为600s。

3.根据权利要求1所述的一种采用钇/助剂/铝三重核壳结构粉体制备YAG透明陶瓷的方法，其特征在于，步骤(6)中，烧结温度1550-1700℃，保温2-50h，烧结真空度高于10^-3Pa，升温速率为1-10℃/分钟，降温速率为2-50℃/分钟。

4.根据权利要求1所述的一种采用钇/助剂/铝三重核壳结构粉体制备YAG透明陶瓷的方法，其特征在于，步骤(6)中，退火温度1000-1500℃，退火时间10-80h。