[发明专利]一种基于AM凝胶注模成型制备均匀YAG透明陶瓷素坯的方法

权利要求书

1.一种基于AM凝胶注模成型制备均匀YAG透明陶瓷素坯的方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、按照化学式Y₃Al₅O₁₂中各元素的化学计量比分别称量Y₂O₃粉体、Al₂O₃粉体作为陶瓷粉体；

步骤二、将称量好的陶瓷粉体、烧结助剂、分散剂A、磨球、无水乙醇按一定比例混合球磨，得混合浆料，所述分散剂A为聚醚酰亚胺；

步骤三、将所述混合浆料烘干，并过200目筛，然后将过筛后的粉体置于马弗炉中煅烧，得到凝胶注模成型的原料粉；

步骤四、将去离子水、有机单体丙烯酰胺、交联剂、分散剂B、磨球和所述原料粉按一定比例混合球磨，用pH调节剂调节体系pH值为9～11，制得固含量45～55vol.％的陶瓷浆料，所述分散剂B为柠檬酸铵、聚丙烯酸、聚乙二醇中的一种；

步骤五、将步骤四制得的陶瓷浆料用高速公转真空脱泡搅拌机进行脱泡处理，同时输入凝胶所需的能量，真空除泡的具体步骤是：先以1000～3000r/min转速搅拌0.5～1min，再以1000～2000r/min转速搅拌1～2min，其真空压力在1～2Torr；

步骤六、向真空脱泡后的浆料中加入引发剂过硫酸铵溶液，充分搅拌后，注入模具成型，凝胶固化得到均匀性好的凝胶体，经干燥、排胶，得到YAG陶瓷素坯。

2.根据权利要求1所述的一种基于AM凝胶注模成型制备均匀YAG透明陶瓷素坯的方法，其特征在于，步骤二中，所述烧结助剂为MgO、SiO₂、CaO中的一种或几种，所述烧结助剂的加入量为原料粉体总质量的0.1～0.5wt.％；所述分散剂A的加入量为原料粉体总质量的0.1～0.8wt.％；所述磨球为Al₂O₃磨球，所述磨球与原料粉体总质量比为1～3:1。

3.根据权利要求1所述的一种基于AM凝胶注模成型制备均匀YAG透明陶瓷素坯的方法，其特征在于，步骤三中，所述的烘干温度为40～60℃，烘干时间24～48h；所述煅烧的具体过程为：从室温升温到700～900℃，升温速率为2～3℃/min，保温6～8h，然后降温到室温～100℃，降温速率为1～3℃/min。

4.根据权利要求1所述的一种基于AM凝胶注模成型制备均匀YAG透明陶瓷素坯的方法，其特征在于，步骤四中，所述有机单体丙烯酰胺的加入量为所述原料粉总质量的2～5％；所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺，所述交联剂的加入量为有机单体丙烯酰胺质量的1/12～1/10；所述分散剂B的加入量为所述原料粉总质量的0.2～0.5wt.％；所述pH调节剂为氨水或四甲基氢氧化铵。

5.根据权利要求1所述的一种基于AM凝胶注模成型制备均匀YAG透明陶瓷素坯的方法，其特征在于，步骤六中，所述过硫酸铵溶液的质量分数为20％，过硫酸铵溶液的添加量为原料粉总质量的0.5～1.0wt.％。

6.根据权利要求1所述的一种基于AM凝胶注模成型制备均匀YAG透明陶瓷素坯的方法，其特征在于，步骤六中，所述凝胶固化具体步骤是：在室温下自然凝胶固化，时间为0.5～1天；所述干燥的具体步骤是：室温干燥2～6h后，放入40～60℃烘箱中并保温2～6h；所述排胶的具体步骤是：室温～450℃升温速度为0.5～2℃/min，450～900℃升温速度为0.5～3℃/min，在900℃保温2～6h。