[发明专利]一种基于流延法制备钬/锂/铋改性铌酸钾钠发光透明陶瓷的方法

摘要

本发明公开了一种基于流延法制备钬/锂/铋改性铌酸钾钠发光透明陶瓷的方法，首先制备Ho³⁺、Li⁺、Bi⁵⁺掺杂(K_0.5Na_0.5)NbO₃粉料，通过流延成型工艺，在1170～1200℃下进行无压烧结，即可制得无杂相、结构致密、晶粒细小均匀的0.5Ho‑KNN‑6LB发光透明陶瓷。该样品具有良好的透光性和上转换发光等多功能特性。本发明设备工艺简单，易于操作，生产效率高，并且陶瓷厚度可控，可以制备多功能铁电透明陶瓷，进一步拓展了KNN基多功能透明陶瓷的制备方式。

主权项

1.一种基于流延法制备钬/锂/铋改性铌酸钾钠发光透明陶瓷的方法，包括以下步骤：（1）配料：按如下质量比称取原料，然后混匀得到混合料；Ho₂O₃ : K₂CO₃ : Na₂CO₃ : Li₂CO₃ : Bi₂O₃ : Nb₂O₅ = 0.0071 : 0.26 : 0.1998 : 0.0167 : 0.1052 : 1；（2）球磨：将上述混合料装入球磨罐中球磨10～12 h，球磨结束后，将混合料烘干，然后再将混合料放入研钵内进行研磨；（3）预烧：将研磨后的混合料加入到坩埚内，经压实后，置于马弗炉中，升温至800～850℃并保温3～5 h进行预烧，然后再自然冷却至室温后将坩埚取出，制得粉体，其化学组成通式为0.005Ho‑0.94(K_0.5Na_0.5)NbO₃‑0.06LiBiO₃，简称0.5Ho‑KNN‑6LB粉体；（4）制浆：将上述经过预烧的粉体与分散剂三乙醇胺在无水乙醇和丁酮的混合溶剂中搅拌8～12 h，之后加入塑化剂聚乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯和粘结剂聚乙烯醇缩丁醛搅拌8～12 h制备得到混合均匀的浆料，随后在通风橱中继续搅拌使溶剂蒸发，直到浆料减少至20～30 mL；制备浆料时所需的粉体、三乙醇胺、聚乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯、聚乙烯醇缩丁醛的质量比为1 : x : y1 : y2 : z，其中x = 0.03～0.05，y1 = 0.03～0.05，y2 = 0.03～0.05，z = 0.08～0.10；（5）流延：将上述浆料在流延机上进行流延，其刀具高度为600～700 μm，待其干燥后用刀片刮取下来，制得流延物；（6）压片：将上述流延物切成片，并叠至10～30 片厚度，置于模具中，在200～300 MPa的压力下压成厚度0.5～1.0 mm的生坯；（7）排胶：将上述生坯置于马弗炉中，在700～850℃的温度下保温1～3 h进行排胶，然后再将其随炉自然冷却至室温；（8）烧结：将经过步骤（7）处理的生坯置于马弗炉中，于1170～1200℃下烧结5～8 h，然后自然冷却至室温，即得基于流延法制备的0.5Ho‑KNN‑6LB透明陶瓷。