[发明专利]掺铈钇铝石榴石透明陶瓷原料及制备方法

说明书

本申请涉及一种掺铈钇铝石榴石透明陶瓷原料及制备方法。该原料包括以下质量百分数的成分：54‑57％的氧化钇粉；40％‑42％的氧化铝粉；0‑0.5％的氧化铈粉；0‑0.5％的氧化镁粉；0‑0.5％的正硅酸乙酯；0‑1％的PEG200粉；1‑2％的PVA。该制备方法包括以下步骤：将氧化钇粉、氧化铝粉、氧化铈粉、氧化镁粉、正硅酸乙酯和PEG200粉混合在一起，并球磨，得到浆料；将浆料与PVA混合均匀，并加入造粒塔进行喷雾造粒，得到造粒粉；将造粒粉加入模具内，干压成型之后，再冷等静压，得到生坯；先预烧生坯，再在真空条件下烧结之后，冷却退火，得到透明陶瓷，该透明陶瓷密度接近理论值4.55g/cm3，在可见光范围的直线透过率高于74％。

技术领域

本申请涉及一种透明陶瓷，特别是涉及一种掺铈钇铝石榴石透明陶瓷原料及制备方法。

背景技术

白光LED作为一种新型全固态照明光源，具有节能、无污染等优点，所以拥有广阔的应用前景和市场。目前市场上销售的白光LED产品的主流方式就是“蓝光LED+黄色荧光粉”的组合方式，而钇铝石榴石Y₃Al₅O₁₂(简称YAG)，具有耐高强度辐照和电子轰击的优点，被广泛的用作发光的基质材料，所以铈掺入钇铝石榴石(Ce：YAG)是制备白光LED首选的黄色荧光粉。

在实现本申请的过程中，申请人发现目前在制备白光LED时，是将Ce：YAG黄色荧光粉与环氧树脂或硅胶以一定的比例混合涂覆在蓝光LED芯片上，这种封装方法荧光转换效率低、易老化及光度不均匀等问题。

发明内容

本申请实施例提供一种掺铈钇铝石榴石透明陶瓷原料及制备方法，解决目前在制备白光LED时存在荧光转换效率低、易老化及光度不均匀等问题。

为解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，提供一种掺铈钇铝石榴石透明陶瓷原料，其包括以下质量百分数的成分：54-57％的氧化钇粉；40％-42％的氧化铝粉；0-0.5％的氧化铈粉；0-0.5％的氧化镁粉；0-0.5％的正硅酸乙酯；0-1％的PEG200粉；1-2％的PVA。

在第一方面的第一种可能实现方式中，氧化钇粉、氧化铝粉和氧化镁粉的颗粒度分别为0.5-2.0μm，纯度分别大于等于99.9％。

在第一方面的第二种可能实现方式中，氧化铈粉的制备方法包括以下步骤：于硝酸铈分析纯试剂中加入草酸试剂，调节硝酸铈分析纯试剂的PH值；于硝酸铈分析纯试剂中加入过量的氨水，使硝酸铈与草酸试生成的草酸铈沉淀；抽滤、水洗及醇洗之后，对所得沉淀物干燥，并煅烧，得到高纯的氧化铈粉末。

结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，硝酸铈分析纯试剂的PH值调节至2。

结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，在对所得沉淀物的温度为80℃，干燥时间为60min，沉淀物的煅烧温度1000-1200℃。

第二方面，提供一种掺铈钇铝石榴石透明陶瓷制备方法，其包括以下步骤：称取上述第一方面中任意一项的掺铈钇铝石榴石透明陶瓷原料；将氧化钇粉、氧化铝粉、氧化铈粉、氧化镁粉、正硅酸乙酯和PEG200粉混合在一起，并球磨，得到浆料；将浆料与PVA混合均匀，并加入造粒塔进行喷雾造粒，得到造粒粉；将造粒粉加入模具内，干压成型之后，再冷等静压，得到生坯；先预烧生坯，再在真空条件下烧结之后，冷却退火，得到透明陶瓷。

在第二方面的第一种可能实现方式中，在球磨时，氧化钇粉、氧化铝粉、氧化铈粉、氧化镁粉、正硅酸乙酯和PEG200粉置于尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，用氧化铝球在行星式球磨上球磨10-12h，得到混合混匀的浆料。