稀土离子掺杂的氧化钇激光陶瓷光纤的制备方法

摘要

本发明公开的一种稀土离子掺杂氧化钇激光陶瓷光纤的制备方法，旨在提供一种具有致密度高、力学性能良好的制备方法。本发明通过下述技术方案予以实现：对高纯稀土掺杂的氧化钇纳米粉体进行分筛选取；在选取的氧化钇粉体中加入复合烧结助剂、单体、交联剂、分散剂和去离子水再进行球磨混合，制备浆料；除去浆料中气泡后加入引发剂，注入微孔石膏模具中，固化脱模获取纤维湿坯并进行干燥、煅烧；氢气两步烧结纤维坯体；将烧结后的陶瓷纤维氧气退火，获得稀土离子掺杂的氧化钇激光陶瓷光纤。本发明相对现有技术，工艺简单，成本较低，解决了现有技术中氧化钇激光陶瓷光纤致密度低、强度低、易碎裂的问题。其可作为近红外高功率激光器的增益介质。

主权项

一种稀土离子掺杂的氧化钇激光陶瓷光纤的制备方法，其特征在于包括如下步骤：在分筛选取的粒径20～100纳米、0.1mol～5mol%的钇、钕、铒稀土掺杂的氧化钇粉体中，按筛分后的稀土掺杂的氧化钇粉体1：烧结助剂0.02：单体0.2：交联剂0.01：分散剂0.02：去离子水1.6的质量比分别称取或量取，然后球磨混合得到稳定分散的浆料；将球磨好的浆料在真空下搅拌至少1小时，除去浆料中的气泡；再加入粉体质量0.11wt%的引发剂混合均匀；把浆料注入直径<60微米的微孔石膏模具中，放入≥50℃的干燥箱中引发单体发生聚合反应；待浆料完全固化后脱模得到陶瓷纤维湿坯，把陶瓷纤维湿坯放在低温高湿的环境下干燥24小时，再转移到70℃的干燥箱中干燥24 小时；将干燥后的坯体放在管式电阻炉中，按1℃/min速率，在氧气气氛下缓慢升到800℃保温12 ~24小时以除去其中的有机物；将上述煅烧后的纤维坯体置于氢气气氛下的钨丝炉中进行两步氢气烧结；将烧结后的陶瓷纤维在氧气气氛中退火，获得稀土离子掺杂的氧化钇激光陶瓷光纤。