[发明专利]一种高透光性镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法在审
申请号: | 202211364895.8 | 申请日: | 2022-11-02 |
公开(公告)号: | CN116514537A | 公开(公告)日: | 2023-08-01 |
发明(设计)人: | 章健;李逸;韩丹;赵瑾;王士维;李贵 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海硅酸盐研究所 |
主分类号: | C04B35/443 | 分类号: | C04B35/443;C04B35/622;C04B35/64;C04B35/645 |
代理公司: | 上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙) 31261 | 代理人: | 曹芳玲;郑优丽 |
地址: | 200050 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 透光 性镁铝 尖晶石 透明 陶瓷 制备 方法 | ||
1.一种高透光性镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法,其特征在于,所述镁铝尖晶石透明陶瓷的化学式为MgO﹒nAl2O3,1≤n≤2.5;
所述高透光性镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法包括:采用铝源和Mg源作为原料,按照铝镁比称取原料,加入氟化钙作为烧结助剂并混合,再经成型得到素坯,最后经过烧结,制备高透光性镁铝尖晶石透明陶瓷;所述氟化钙选自氟化钙粉体和氟化钙单晶颗粒中至少一种。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述铝源、镁源为铝、镁的氧化物/氢氧化物或镁铝尖晶石粉体的至少一种。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,铝的氧化物Al2O3粉体的纯度≥99.9%、粒径为50~1000nm;镁的氧化物MgO粉体的纯度≥99.9%、粒径为100~1000nm;
铝的氢氧化物Al(OH)3的纯度≥99.9%,粒径为10~20μm;镁的氢氧化物Mg(OH)2粉体的纯度≥99.9%,粒径为5~7μm。
4.一种高透光性镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法,其特征在于,所述镁铝尖晶石透明陶瓷的化学式为MgO﹒nAl2O3,1≤n≤2.5;
所述高透光性镁铝尖晶石透明陶瓷的制备方法包括:采用镁铝尖晶石MgO﹒nAl2O3粉体作为原料,加入氟化钙作为烧结助剂并混合,再经成型得到素坯,最后经过烧结,制备高透光性镁铝尖晶石透明陶瓷;所述氟化钙选自氟化钙粉体和氟化钙单晶颗粒中至少一种。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述镁铝尖晶石粉体的纯度≥99.9%,粒径为20~500nm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述氟化钙粉体的粒径为100~1000nm,所述氟化钙单晶颗粒的粒径为100μm~300μm。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述氟化钙烧的质量浓度为100~5000ppm,优选为100~3000ppm;
优选地,当所述烧结助剂为氟化钙粉体时,质量浓度为500~2000ppm;
优选地,当烧结助剂为氟化钙单晶颗粒时,质量浓度为500~3000ppm。
8.根据权利要求1-7中所述的制备方法,其特征在于,成型的方式为干法成型或湿法成型,干法成型包括干压成型或/和冷等静压成型,湿法成型包括注浆成型、注凝成型。
9.根据权利要求1-8中所述的制备方法,其特征在于,在烧结之前,将成型后的素坯进行预烧结;
所述预烧结为无压烧结,包括:无压烧结的温度为1400~1700℃,烧结气氛为空气或真空中的一种;
优选地,在空气气氛下,采用无压烧结工艺,烧结温度为1400~1600℃,保温时间为3~6小时,控制所得烧结体的相对密度不低于96%;
优选地,真空气氛下,无压烧结工艺烧结温度为1500~1700℃,保温4~6小时,控制所得烧结体的相对密度不低于96%。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,当所述素坯中含有粘结剂时,将素坯先进行排胶处理,再进行预烧结;
所述排胶处理的温度为600~800℃、保温时间为3~6小时,以排出有机物质。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述烧结的方式为热等静压烧结;所述热等静压烧结的工艺参数为:烧结温度为1500~1700℃;保温时间为1~6小时;加压介质为氩气或氮气,压力为120~200MPa。
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