[发明专利]一种光致变色透明陶瓷的制备方法

摘要

一种光致变色透明陶瓷的制备方法，通过在KSr2Nb5O15微晶粉体中人为地创造一定数量Sr2+离子空位的缺陷使材料内部产生缺陷能级，提高材料的变色性能；通过合理的球磨工艺实现颗粒级配，提高颗粒堆积密度；通过优化排胶工艺避免坯体中产生较大气孔；通过采用氧气氛烧结使氧原子借由材料内部氧空位迁移排出。本发明得到的陶瓷密度超过4.88g/cm3，500nm～800nm范围内光透过率介于40％～60％，受到波长为400nm，功率密度为1W/cm2的近紫外光照射后，对于可见光，有不同程度的吸收度变化，样片可实现反复多次的近紫外光写入及热擦除，具有良好的稳定性，为后续该体系材料的光功能化应用提供了技术基础。

主权项

1.一种光致变色透明陶瓷的制备方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，制备原浆料；步骤2，制备有Sr2+离子空位缺陷的KSr2Nb5O15微晶粉体；步骤3，制备陶瓷粉料：以得到的有Sr2+离子空位缺陷的KSr2Nb5O15微晶粉体为原料，以Bi2O3粉体为烧结助剂，制备陶瓷粉料；将所述有Sr2+离子空位缺陷的KSr2Nb5O15微晶粉体、Bi2O3粉体、乙醇和氧化锆球石混合后，以250r/min～300r/min转速球磨6h～10h；球磨结束后于50℃下烘干浆料，研磨，过100目筛后，得到陶瓷粉料；步骤4，干压成型：以得到的陶瓷粉料为原料，在该陶瓷粉料中加入浓度为5wt％的PVA溶液进行造粒，得到50目～100目的微粒；对得到的微粒施加200MPa～300MPa压力并保压30s干压成型，获得陶瓷坯体；步骤5，排胶：将得到的陶瓷坯体以0.5℃/min～1℃/min的升温速率加热至500℃～650℃后保温3h～6h进行排胶处理；得到排胶后的坯体；步骤6，预烧结：将排胶后的坯体以5℃/min升温速率加热至1250℃后保温1h～4h，进行预烧结；保温结束后，将排胶后的坯体以5℃/min速率降温至500℃后，随炉冷却至室温，得到KSN陶瓷预制体；步骤7，气氛烧结：将得到的KSN陶瓷预制体置于氧气氛下烧结；烧结时，将所述KSN陶瓷预制体以5℃/min升温速率加热至1350℃后，保温2h～6h；保温结束后，以5℃/min速率降温至500℃，随炉冷却后取出，打磨抛光后即得到KSr2Nb5O15光致变色透明陶瓷。