[发明专利]一种铒离子掺杂氟化钙激光透明陶瓷材料的制备方法

摘要

本发明涉及铒离子掺杂氟化钙激光透明陶瓷的制备方法，其包括原料粉末的合成、激光透明陶瓷的烧结和后处理等步骤，其中：烧结粉料为通过直接化学反应共沉淀法所得到的纳米粉末，纳米粉末的晶粒尺寸为15~60nm。稀土离子Er3+的摩尔含量为1~20%。采用放电等离子烧结技术，制备的激光陶瓷致密度大于99.6%，激光陶瓷的晶粒尺寸为1~10μm；在可见光、近红外波段的最大透过率约为87%，在377nm、519nm和652nm处具有较强的吸收峰，在804nm、974nm和1526nm具有较宽的吸收带，可用作红外及上转换激光工作增益介质。本发明具有纳米粉末制备操作简单，陶瓷烧结温度低、时间短等优点。

主权项

一种铒离子掺杂氟化钙激光透明陶瓷的制备方法，包括原料粉末的合成和激光透明陶瓷的烧结，其特征是采用包括以下步骤的方法：（1）原料粉末的合成：先采用化学共沉淀法，利用化学纯试剂生成稀土离子铒掺杂的氟化钙纳米粒子悬浮液，基体中钙离子（Ca2+）与所掺杂稀土离子铒（Er3+）的摩尔含量比为n(Ca2+):n(Er3+)=(99~80):(1~20)；将所得Er3+:CaF2纳米粒子悬浮液通过静置24~48小时、酒精清洗、离心分离和60~120℃真空干燥，得到Er3+:CaF2纳米粉末； （2）烧结：先将Er3+:CaF2纳米粉末放入石墨模具中，该石墨模具位于放电等离子烧结装置中，然后在真空度≤5Pa、烧结温度为600~1100℃、压力20~80MPa、保温保压10~30分钟的工艺条件下进行烧结；（3）后处理：将烧结后的样品取出，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后，得到铒离子掺杂氟化钙激光透明陶瓷成品。