[发明专利]透明氟化钙陶瓷的制备方法

摘要

本发明涉及一种透明氟化钙陶瓷的制备方法，包括纳米原料粉末的合成、真空烧结、热处理和成品制成步骤，其中：所用烧结粉料为通过化学反应沉淀法合成的纳米粉末，晶粒尺寸为20~70nm；使用烧结助剂为氟化锂（0.5~5mol%）和氟化钠（0.5~3mol%）；采用真空烧结及热后处理工艺，制备所得透明氟化钙陶瓷致密度≥99.5%，在可见、近红外波段的透过率≥75%，是较为理想的透明材料。本发明具有原料合成产量较高、操作简单，陶瓷透过率高等优点。

主权项

一种透明氟化钙陶瓷的制备方法，包括纳米原料粉末的合成和透明陶瓷的烧结，其特征在于采用包括以下步骤的方法：（1）纳米原料粉末的合成：先按化学计量比称取Ca(NO3)2•4H2O和KF•2H2O，它们均为化学纯试剂，在磁力搅拌下将它们分别溶于去离子水中，配制成摩尔浓度为0.05~2.5M和0.1~5M的溶液，然后通过化学反应生成沉淀，所得氟化钙悬浮液经静置清洗、离心分离和真空干燥后，得到纯相氟化钙粉末；（2）真空烧结：按摩尔配比为n(CaF2):n(LiF):n(NaF)= (94~99):(0.5~5):(0.5~3)，将纯相氟化钙纳米粉末与烧结助剂利用酒精湿混、烘干，该混合粉末干压成型，压力为30MPa，得到直径为16mm的素坯;在真空烧结炉中预烧，升温至500~700℃，保温0.5~5小时，烧结完毕随炉冷却，得到半成品；所用烧结助剂为LiF和NaF的混合物；（3）热处理：将半成品置于热等静压炉中，升温速率5~30℃/min，热处理温度为800~1050℃，保温0.5~5个小时，压力为200MPa，然后以5~15℃/min的速率降至室温，得到烧结后的样品；（4）成品制成：将烧结后的样品先采用不同型号砂纸粗磨后，在PG‑1A绒布抛光机上，辅以一种抛光液进行双面抛光，即得到透明氟化钙陶瓷成品。