铒镱掺杂钽铌酸钾锂陶瓷及其制备方法

摘要

本发明公开了一种铒镱掺杂钽铌酸钾锂陶瓷及其制备方法，配料：碳酸钾、碳酸锂、氧化钽、氧化铌粉末按照0.6:0.4:0.5:0.5的摩尔比例称量配料，并分别按照掺杂浓度为Er³⁺ 1.0mol%加入氧化铒（Er₂O₃）粉末和掺杂浓度为Yb³⁺:0.1mol%-2.0mol%加入氧化镱粉末，利用固相反应法开创性的制备铒镱掺杂钽铌酸钾锂陶瓷，填补了国内外在此项研究上的空白；实现铒镱掺杂陶瓷的可控烧结，并且陶瓷烧结致密度高，成瓷效果好。

主权项

铒镱掺杂钽铌酸钾锂陶瓷的制备方法，其特征在于，利用固相反应法，包括以下步骤：步骤1）、配料：碳酸钾、碳酸锂、氧化钽、氧化铌粉末按照0.6:0.4:0.5:0.5的摩尔比例称量配料，并分别按照掺杂浓度为Er³⁺ 1.0mol%加入氧化铒粉末和掺杂浓度为Yb³⁺:0.1mol%‑2.0mol%加入氧化镱粉末；步骤2）、研磨，得到粉料；步骤3）、压片：使用液压机将粉料压成原料片；预烧：将原料片装入刚玉坩埚，放入马弗炉中，以150℃/h升温至100℃，并保持30min；以150℃/h升温至800‑950℃，并保持6‑10h；以200℃/h降温至室温，完成预烧过程；步骤4）、二次研磨：将预烧后的原料片放在玛瑙研钵中，捣碎、研磨；加入无水乙醇，研磨至无水乙醇挥发干净，多次重复操作；滴入一定聚乙烯醇（PVA）溶液，研磨至聚乙烯醇溶液挥发干净；再加入无水乙醇，研磨至无水乙醇挥发干净，放入烘干箱烘干；步骤5）、压片造粒：将粉料压成原料片，放置若干小时；过筛：将原料片捣碎，经过150目和200目的筛子筛选，得粒度介于75μm～106μm的原料颗粒；步骤6）、烧结：将步骤5）处理得到的原料颗粒称取0.8g/份，压片；装入刚玉坩埚，放入马弗炉中，以150℃/h升温至100℃，并保持30min；以150℃/h升温至500～600℃，并保持4～6h，进行混合粉料排胶；以150℃/h升温至1180～1190℃，并保持4～6h；以200℃/h降温至室温，完成烧结过程，即得铒镱掺杂钽铌酸钾锂陶瓷。