[发明专利]一种稀土掺杂YAG高结晶度透明微晶玻璃及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土掺杂YAG高结晶度透明微晶玻璃，其特征在于基础玻璃的摩尔百分比组成如下：TeO₂：10～40％；SiO₂：10～40％；Y₂O₃：10～35％；Al₂O₃：10～45％；ZrO₂：0～10％；P₂O₅：0～10％；ZnO：0～10％；B₂O₃、Na₂O、K₂O、CaO和Li₂O的总含量：1～20％；RE₂O₃：0.1～8％；澄清剂Sb₂O₃为其它原料总质量的0.5～2wt.％；成核剂为ZrO₂、P₂O₅、ZnO中的一种或几种组合；其中，

成核剂含量为0.5～12mol.％。

2.根据权利要求1所述的稀土掺杂YAG高结晶度透明微晶玻璃，其特征在于RE₂O₃为Yb₂O₃、Dy₂O₃、Ho₂O₃、Nd₂O₃、CeO₂、Tb₄O₇、Er₂O₃、Tm₂O₃中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的稀土掺杂YAG高结晶度透明微晶玻璃，其特征在于烧结助剂为B₂O₃、Na₂O、K₂O、CaO和Li₂O其中的一种或多种组合，由对应的硼酸盐或碳酸盐引入。

4.根据权利要求1～3任一项所述的稀土掺杂YAG高结晶度透明微晶玻璃，其特征在于基础玻璃的制备步骤如下：

(a)按比例称取各原料，加入适量无水乙醇，在小型球磨机中球磨2～10h，得到混合均匀的混合料并烘干；

(b)将所得混合料装进铂金坩埚或石英坩埚，置于熔化炉从室温升至1600～1800℃下保温1～5h，再将熔化好的玻璃液倒入预先加热的模具上成型，随后移入600～900℃的退火炉中保温1～24h，之后降温到室温，得到基础玻璃；

(c)重复上述(a)、(b)步骤多次，得到均质、无气泡、透明的基础玻璃。

5.根据权利要求4所述的稀土掺杂YAG高结晶度透明微晶玻璃，其特征在于步骤(b)中的降温速率为1～10℃/min。

6.权利要求1～5任一项所述稀土掺杂YAG高结晶度透明微晶玻璃的制备方法，

其特征在于具体制备步骤如下：

(a)将基础玻璃置于精密退火炉中，并在核化温度附近、析晶初始温度附近采用“外场振荡诱导核化和晶化”和“籽晶外延诱导核化和晶化”工艺对其进行热处理；

(b)热处理过程结束后，退火炉以1～10℃/min的速率降温至室温，即得到稀土掺杂的YAG高结晶度透明微晶玻璃；

所述步骤(a)中“外场振荡诱导核化和晶化”指的是，在核化处理过程中，通过外场的大幅度、多次、反复扰动引起玻璃内部界面附近浓度的起伏，从而促进玻璃内部离子的迁移速率，以达到使玻璃充分形核的目的，继而使玻璃经晶化处理后能髙度析晶；“籽晶外延诱导核化和晶化”指的是，基于加入玻璃内部的适量YAG粉体籽晶，为异相成核过程提供大量的成核位点和驱动力，并在核化过程中引起局域界面能的变化，促使玻璃内部大量成核，并在晶化过程中诱导玻璃由内向外最大程度的析出RE:YAG晶体，从而达到制备高结晶度、高透过率微晶玻璃的目的。