[发明专利]一种闪烁陶瓷的制备方法及其制备的闪烁陶瓷

说明书

本申请涉及陶瓷的技术领域，更具体地说，它涉及一种闪烁陶瓷的制备方法及其制备的闪烁陶瓷。闪烁陶瓷的制备方法，包含以下步骤：S1、原料准备；S2、前驱体的制备：将Gd₂O₃和Pr₆O₁₁与水混合搅拌后，得稀土氧化物浆液；在搅拌的条件下，将稀土氧化物浆液和供硫液混合处理后，调节pH至8‑10，在100‑140℃的温度下水浴下恒温反应1.5‑2.5h，得反应物；将反应物经水洗涤、离心处理后，干燥并研磨，得前驱体；S3、预烧结；S4、压制：将粉体压制为素坯；S5、陶瓷烧结：将素坯经烧结处理后，得闪烁陶瓷。本申请的闪烁陶瓷的制备方法简单、环保，且能够降低闪烁陶瓷的孔隙率，提高闪烁陶瓷的光学和发光性能。

技术领域

本申请涉及陶瓷的技术领域，更具体地说，它涉及一种闪烁陶瓷的制备方法及其制备的闪烁陶瓷。

背景技术

闪烁体按化学组成可分为有机闪烁体和无机闪烁体。有机闪烁体是一种苯环结构的芳香族碳氢化合物，生产成本低，吸收和发射光谱可以很容易地通过化学取代侧基来调控，但光产额、能量分辨率和吸收效率等特性通常较差。无机闪烁体包括陶瓷闪烁体、玻璃闪烁体和单晶闪烁体三种类型。由于玻璃的无规则网络结构使其内部有很多深陷阱，存在着许多非辐射复合通道，会大幅度降低辐射跃迁概率，所以提高闪烁性能是公认的难题。闪烁单晶仍然是闪烁体的主要应用形式，但是单晶材料的生产成本高、生长难度大以及难以大规模生产等问题，限制了闪烁单晶的应用发展。

而闪烁陶瓷，是一种能够吸收高能射线并通过闪烁过程发出特定可见光的陶瓷。与传统陶瓷比，闪烁陶瓷有较高的密度和光学透明性、良好的物理化学稳定性和优异的闪烁性能，其在X-CT检测、医学成像和数字影像方面具有良好应用前景。

相关技术中，采用Pr 掺杂于Gd₂O₂S中，以此制备的闪烁陶瓷具有优良的光转换效率和较小的余晖。对于闪烁陶瓷，良好的陶瓷密度在闪烁陶瓷制造的过程中起着重要的作用，影响其最终的光学和发光性能，但相关技术中制备的闪烁陶瓷孔隙率较高，陶瓷密度较低，有待进一步改进。

发明内容

为了提高闪烁陶瓷的密度，本申请提供一种闪烁陶瓷的制备方法及其制备的闪烁陶瓷。

第一方面，本申请提供一种闪烁陶瓷的制备方法，采用如下的技术方案：

一种闪烁陶瓷的制备方法，包含以下步骤：

S1、原料准备：按重量份计，取3-4份Gd₂O₃、1-3份Pr₆O₁₁、5-10份供硫液；

S2、前驱体的制备：将Gd₂O₃和Pr₆O₁₁与水混合搅拌后，得稀土氧化物浆液；在搅拌的条件下，将稀土氧化物浆液和供硫液混合处理后，调节pH至8-10，在100-140℃的温度下水浴下恒温反应1.5-2.5h，得反应物；将反应物经水洗涤、离心处理后，在50-80℃的温度下干燥24-72h，研磨后得前驱体；

S3、预烧结：在流动的氩气和氢气氛围下进行预烧结处理，得Gd₂O₂S:Pr粉体；

S4、压制：将Gd₂O₂S:Pr粉体压制为素坯；

S5、陶瓷烧结：将素坯经烧结处理后，得闪烁陶瓷。