[发明专利]Ho离子参杂倍半氧化物透明陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.Ho离子参杂倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将Y₂O₃和含Ho离子的掺杂剂均按化学式(Ho_xY_1-x)₂O₃进行称重后混合，获得混合粉料，并使混合粉料依次经过球磨、烘干、研碎、过筛和煅烧处理，得到Ho:Y₂O₃粉体，其中，0.001≤x≤0.05；

将Ho:Y₂O₃粉体进行成型处理，得到素胚；

将素胚依次经过真空烧结、热等静压烧结、退火、抛光处理后，获得Ho:Y₂O₃透明陶瓷；

所述热等静压烧结包括升温升压过程和降温降压过程；

所述升温升压过程为先将热等静压烧结温度升到目标温度，保温1分钟，再对热等静压腔体增压，将热等静压腔体的压力升到目标压力，继续保温保压2小时；

所述降温降压过程为先将热等静压烧结温度降低至1000℃以下，再对热等静压腔体泄压，将热等静压腔体的压力降为正常大气压。

2.根据权利要求1所述的Ho离子参杂倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，在所述热等静压烧结处理过程中：

热等静压烧结的目标温度为：1400-1700℃；

热等静压烧结时长为：0.5-6 h；

热等静压烧结的惰性气体包括氩气或氮气；

惰性气体的气压为：196MPa；

热等静压烧结的目标压力为：50-200 MPa。

3.根据权利要求1所述的Ho离子参杂倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，在所述真空烧结处理过程中：

真空环境的真空度小于等于10^-3 Pa；

真空烧结温度为1400-1700℃；

真空烧结时长为0.5-40 h。

4.根据权利要求1所述的Ho离子参杂倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，在所述退火处理过程中：

退火气氛为空气气氛或氧气气氛；

退火气氛的温度为600-1300℃；

退火时长为0.5-30 h。

5.根据权利要求1所述的Ho离子参杂倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，所述将Y₂O₃和含Ho离子的掺杂剂均按化学式(Ho_xY_1-x)₂O₃进行称重后混合，并依次经过球磨、烘干、研碎、过筛和煅烧处理包括以下步骤：

在混合粉料中加入无水乙醇，获得粉体含量为10-30 Vol%的浆料，并对浆料进行球磨处理；

将球磨处理后的浆料置于烘箱中烘干，得到干燥的物料；

对干燥的物料进行研碎、过筛处理，获得过筛物料；

将过筛物料置于马弗炉中进行煅烧处理，得到Ho:Y₂O₃粉体。

6.根据权利要求5所述的Ho离子参杂倍半氧化物透明陶瓷的制备方法，其特征在于，所述球磨处理的转速为100-250 rpm，球磨处理时长为3-48 h；

和/或，所述球磨处理的磨球与混合粉料的质量比为3:1-8:1；

和/或，所述过筛物料的颗粒直径小于104 μm；

和/或，所述煅烧温度为400-1100℃，煅烧时长为3-10 h。

7.Ho离子参杂倍半氧化物透明陶瓷，其特征在于，通过权利要求1-6中任意一项所述的Ho离子参杂倍半氧化物透明陶瓷的制备方法制备得到。

8.权利要求7所述的Ho离子参杂倍半氧化物透明陶瓷的应用，其特征在于，所述Ho离子参杂倍半氧化物透明陶瓷应用于激光器的固体激光增益介质；

所述固定激光增益介质用于2.1μm激光器。