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一種Yb敏化的氧化釔基激光陶瓷及其制備方法與流程

文檔序號:12542466閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種Yb敏化的氧化釔基激光陶瓷,其特征在于陶瓷的晶粒具有核殼結(jié)構(gòu),核層為(Y1-x-yYbxMy)2O3相、殼層為(Y1-zNz)2O3相,其中0.01 ≤ x ≤ 0.1,0.005 ≤ y ≤ 0.1,0.05 ≤ z ≤ 0.2,M為稀土發(fā)光離子Tm、Ho、Dy、Er、Pr和Nd中的一種或兩種,N為燒結(jié)助劑La、Zr、Ti、Mn、Al、Ca、Zn和Mg中的一種或幾種,殼層物質(zhì)與核層物質(zhì)的摩爾比為0.01~0.2:1。

2.制備權(quán)利要求1所述的Yb敏化的氧化釔基激光陶瓷的方法,其特征在于包括下述步驟:

(1)按核層物質(zhì)的量稱取釔的化合物、鐿的化合物和M元素的化合物,并放入去離子水中混合均勻,然后以氧化鋯球為磨介,球磨混合4~24小時,干燥后再在1250~1550 ℃煅燒2~8小時,獲得Yb與M固溶入Y2O3中的(Y,Yb,M)2O3相粉體;

(2)按殼層物質(zhì)的量稱取釔的化合物和N元素的化合物,并放入去離子水中混合均勻,然后加入步驟(1)合成的(Y,Yb,M)2O3相粉體,球磨混合4~24小時,隨后將混合物進(jìn)行噴霧干燥,除掉去離子水;

(3)將噴霧干燥后獲得的粉體放入模具中,在10~40 MPa的壓力下成型,然后升溫到1050~1250 ℃保溫1~4小時,冷卻后再放入等靜壓機(jī)中,在180~300 MPa下進(jìn)行等靜壓;

(4)將等靜壓后的產(chǎn)物放在真空爐中,在1550~1750 ℃保溫4~24小時,冷卻后再在900~1500 ℃的空氣中退火2~8小時,得到Y(jié)b敏化的氧化釔基激光陶瓷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備Yb敏化的氧化釔基激光陶瓷的方法,其特征在于所述的釔的化合物為氧化釔、硝酸釔和醋酸釔中的一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備Yb敏化的氧化釔基激光陶瓷的方法,其特征在于所述的鐿的化合物為氧化鐿、硝酸鐿和醋酸鐿中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備Yb敏化的氧化釔基激光陶瓷的方法,其特征在于所述的M元素的化合物為氧化銩、硝酸銩、醋酸銩、氧化鈥、硝酸鈥、醋酸鈥、氧化鏑、硝酸鏑、醋酸鏑、氧化鉺、硝酸鉺、醋酸鉺、氧化鐠、硝酸鐠、醋酸鐠、氧化釹、硝酸釹和醋酸釹中的一種或兩種。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備Yb敏化的氧化釔基激光陶瓷的方法,其特征在于所述的N元素的化合物為硝酸鑭、醋酸鑭、硝酸鋯、醋酸鋯、鈦酸四丁酯、硝酸鈦、硝酸錳、醋酸錳、硝酸鋁、醋酸鋁、硝酸鈣、醋酸鈣、硝酸鋅、醋酸鋅、硝酸鎂和醋酸鎂中的一種或幾種。

7.制備權(quán)利要求1所述的Yb敏化的氧化釔基激光陶瓷的方法,其特征在于包括下述步驟:

(1)按核層物質(zhì)的量稱取釔的化合物、鐿的化合物和M元素的化合物,并放入去離子水中混合均勻,然后以氧化鋯球為磨介,球磨混合4~24小時,干燥后再在1250~1550 ℃煅燒2~8小時,獲得Yb與M固溶入Y2O3中的(Y,Yb,M)2O3相粉體;

(2)按殼層物質(zhì)的量稱取釔的化合物和N元素的化合物,并放入去離子水中混合均勻,然后以氧化鋯球為磨介,球磨混合4~24小時,干燥后再在1050~1250 ℃煅燒1~4小時,獲得N固溶入Y2O3中的(Y,N)2O3相粉體;

(3)將上述步驟(1)與步驟(2)制備的粉體進(jìn)行混合,放入球磨罐中,以氧化鋯球為磨介,球磨混合4~24小時,得到混合粉體;

(4)將上述混合粉體干燥后壓制成型,經(jīng)過180~300 MPa的冷等靜壓,然后放在真空爐中,在1550~1750 ℃保溫4~24小時,冷卻后再在900~1500 ℃的空氣中退火2~8小時,得到Y(jié)b敏化的氧化釔基激光陶瓷。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備Yb敏化的氧化釔基激光陶瓷的方法,其特征在于所述的釔的化合物為氧化釔、硝酸釔和醋酸釔中的一種或幾種;所述的鐿的化合物為氧化鐿、硝酸鐿和醋酸鐿中的一種或幾種。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備Yb敏化的氧化釔基激光陶瓷的方法,其特征在于所述的M元素的化合物為氧化銩、硝酸銩、醋酸銩、氧化鈥、硝酸鈥、醋酸鈥、氧化鏑、硝酸鏑、醋酸鏑、氧化鉺、硝酸鉺、醋酸鉺、氧化鐠、硝酸鐠、醋酸鐠、氧化釹、硝酸釹和醋酸釹中的一種或兩種。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備Yb敏化的氧化釔基激光陶瓷的方法,其特征在于所述的N元素的化合物為氧化鑭、硝酸鑭、醋酸鑭、氧化鋯、硝酸鋯、醋酸鋯、氧化鈦、鈦酸四丁酯、硝酸鈦、氧化錳、硝酸錳、醋酸錳、氧化鋁、硝酸鋁、醋酸鋁、氧化鈣、硝酸鈣、醋酸鈣、氧化鋅、硝酸鋅、醋酸鋅、氧化鎂、硝酸鎂和醋酸鎂中的一種或幾種。

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