[发明专利]Mg、Ti共掺的Al2O3晶体材料及其透明激光陶瓷的制备方法

摘要

本发明涉及一种Mg、Ti共掺的Al₂O₃晶体材料及其透明激光陶瓷的制备方法，属特种陶瓷制造工艺技术领域。本发明利用高纯的Al₂O₃、MgO和TiO₂为原料，以Al₂O₃为基体材料，以MgO和TiO₂为掺杂材料，其掺入量为：MgO：0.05～0.5wt％，TiO₂：0.05～0.5wt％；将上述混合料加蒸馏水混磨24小时，在150℃烘干后加入5wt％聚乙烯醇粘结剂，并进行造粒；粉粒在200MPa冷等静压下压成片状试样，随后在1300℃下预烧3小时，然后放在钼丝炉中，在常压还原气氛下进行烧结，烧结温度为1650～1800℃，烧结时间为1～15小时，最终获得致密透明的Mg、Ti：Al₂O₃激光陶瓷。本发明所制得的激光陶瓷，其性能与单晶钛宝石很接近，它既可以用作实现更大功率输出的激光工作介质，也能用作紫外波段的闪烁晶体。

主权项

1.一种Mg、Ti共掺的Al2O3晶体材料及其透明激光陶瓷的制备方法，其特征在于其具有以下的组成、制备工艺过程和步骤：a.采用高纯99.99％Al2O3、99％MgO和99.9％TiO2为原料，以Al2O3为基体材料，以MgO和TiO2为掺杂材料；以Al2O3基体材料的重量为100为作计量基准，掺杂材料的掺入量为：MgO：0.05～0.5wt％，TiO2：0.05～0.5wt％；b.将按上述配方配制好的Al2O3基体材料和各掺杂材料进行搅拌混和，混合料在蒸馏水中混磨24小时；c.随后在150℃温度下烘干，然后加入浓度为5wt％的聚乙烯醇粘结剂，加入量为5wt％，并进行造粒；d.粉粒在200MPa冷等静压下压成片状试样，随后在1300℃下预烧3小时；e.将上述预烧后的试样放在钼丝炉中，在常压还原气氛下进行烧结，烧结温度范围为1650～1800℃，烧结时间为1～15小时，最终获得致密透明的Mg+Ti：Al2O3激光陶瓷。