一種鉭酸鋰晶體的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明首先提供一種脲素在制備鉭酸鋰晶體中的應用。另外再公開一種鉭酸鋰晶體的制備方法。本發(fā)明利用脲素在低溫分解（約120℃），使得碳酸鋰和五氧化二鉭在液態(tài)的脲素中進一步混合，在溫度繼續(xù)升高的時候，脲素分解釋放大量熱，可瞬時達到1200℃，為基料反應提供能量。脲素不斷分解同時釋放大量小分子，如NH3，H2O，CO2，NOX，小分子滲透進入五氧化二鉭和碳酸鋰中，可大幅降低生成鉭酸鋰的反應溫度。本發(fā)明通過脲素大幅降低鉭酸鋰的反應溫度，減少鉭酸鋰的反應時間，既縮短了周期，又降低了反應溫度，使得鉭酸鋰的合成取得了重大的進步。
【專利說明】一種鉭酸鋰晶體的制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光學材料領域，更具體地，涉及一種鉭酸鋰晶體的制備方法。

【背景技術】
[0002]鉭酸鋰(Lithium Tantalate, LiTa03, LT)晶體是一種重要的具有多功能壓電、鐵電和電光、聲光、非線性、光折變及激光活性等特點的晶體材料，是一種光學性能多、綜合指標好的人工晶體。
[0003]伴隨著激光技術的迅猛發(fā)展，鉭酸鋰晶體在電光調制器、二次諧波發(fā)生器、Q開關、聲表面濾波器及集成光學等方面得到了廣泛的應用。作為壓電材料，其突出優(yōu)點是延遲時間溫度系數(shù)低，器件的熱穩(wěn)定性好，是制作聲表面波彩色電視機中頻濾波器的優(yōu)良材料，是優(yōu)秀的熱釋電紅外探測器材料，可用于薄型小口徑高靈敏度傳感器和監(jiān)控激光能量的透射型傳感器。
[0004]鉭酸鋰單晶使用提拉法生長，制備多晶料是生長單晶必不可少的準備工作。摻雜光學級和近化學計量比鉭酸鋰單晶的多晶原料制備多用固相反應。首先將生長鉭酸鋰晶體的原料碳酸鋰(Li2C03)、五氧化二鉭(Ta205)粉末和摻雜劑(金屬氧化物固體粉末)按比例均勻混合后進行燒結。原料的摩爾比由生長的晶體類型決定，如化學計量比，近化學計量比或一定量的摻雜都能影響原料的比例。燒結過程分為兩步，在650~700°C燒結3~5小時使碳酸鋰分解二氧化碳(C02)，然后升溫至1250~1300°C恒溫8~12小時，使五氧化二鉭(Ta205)與氧化鋰(Li20)充分進行固相反應生成鉭酸鋰，基本反應流程如下:
[0005]

【權利要求】
1.一種脲素在制備鉭酸鋰晶體中的應用。
2.根據(jù)權利要求1所述的應用，其特征在于，所述的脲素的質量占原料總重量的20~30%。
3.—種鉭酸鋰晶體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 51.研磨脲素、碳酸鋰、五氧化二鉭和摻雜劑； 52.烘干碳酸鋰、五氧化二鉭和摻雜劑； 53.將SI所得的脲素和S2所得的碳酸鋰、五氧化二鉭和摻雜劑混合，其中脲素占總重量的20~30% ； 54.晃料； 55.將S4所得的混合料升溫至700V~800 V，并維持3~5小時，即得。
4.根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于，S4所述的晃料的時間為20-30小時。
5.根據(jù)權利要 求3所述的制備方法，其特征在于，S5所述的升溫所用的時間為3~4小時。
【文檔編號】C01G35/00GK104163454SQ201410312827
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權日:2014年9月1日
【發(fā)明者】王彪, 朱允中, 馬德才 申請人:中山大學