[发明专利]一种适合于屏幕材料的常温高强力学性能氧化铝晶片的制备方法及其制得的产品

摘要

本发明是一种适合于屏幕材料的常温高强力学性能氧化铝晶片的制备方法及其制得的产品，采用泡生法技术，首先利用石墨保温罩在高温真空条件下的气氛掺杂制备掺质分布均匀的Al2O3C晶体；然后，将生长的Al2O3C晶体经切割抛光加工成Al2O3C晶片后，采用特定工艺的退火处理实现Al2O3C晶片的强韧化。制得氧化铝晶片在常温条件下四点弯曲强度达2000Mpa及以上，在380～2500nm的宽谱域透过率达82%，可适用于高端屏幕材料。本发明所采用的工艺方法具有工艺简单、绿色环保、节能降耗的优点，因此具有显著的经济效益。

主权项

一种适合于屏幕材料的常温高强力学性能氧化铝晶片的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：采用泡生法技术制备Al2O3:C晶体，通过石墨气氛掺杂以生长得到掺质分布均匀的Al2O3:C晶体；步骤2：将步骤1制得的Al2O3:C晶体经切割抛光加工成Al2O3:C晶片后，采用退火处理工艺，实现Al2O3:C晶片的常温强韧化；所述步骤2中的退火处理工艺的具体工艺步骤包括：步骤2.1高火保温退火：将退火炉抽真空至1～10×10‑4Pa，持续升温至1700～1900℃，保温4～8h退火处理，实现拆开Al2O3晶片在熔体法生长过程中形成的位错密排线结构；步骤2.2中火快速降温退火：调整退火工艺参数，充入氢气气氛的气压为1atm+1～5kPa，从高火温度1700～1900℃以30～120℃/h速率缓慢降温至1400～1600℃的中火温度后，以180～600℃/h快速降温，实现提高并调控Al2O3晶格中的位错密度；步骤2.3低火长时间保温退火：再次调整退火工艺参数，从第二阶段的中火温度快速降温至1000～1200℃的低火温度，保温8～16h，同时保持氢气气氛的气压为1atm+1～5kPa，实现Al2O3:C晶片积累热应力的释放，然后以30～120℃/h缓慢降温至室温，完成退火处理工艺。