一种掺Tm³⁺氧化镧钇激光透明陶瓷材料的制备方法

摘要

本发明涉及掺Tm3+氧化镧钇激光透明陶瓷的制备方法，属特种陶瓷材料制造工艺领域。其采用国产高纯（4N纯度）Tm2O3、La2O3和Y2O3的纳米粉为原料，将它们按一定摩尔比配制，经传统陶瓷制备工艺成型，而后固相烧结，制取了致密的Tm:Y2-2xLa2xO3（即Y2-2x-2yLa2xTm2yO3）透明陶瓷，具有良好的光学性能。本发明的材料制备工艺简单，制造成本低，有利于工业规模化生产。样品经透过率光谱实验测定，其在2μm附近有较高的透过率，于800nm附近吸收峰明显，LD可以直接作为泵浦源。又以荧光光谱分析显示，峰值在1931nm，说明掺Tm3+氧化镧钇透明陶瓷，有望成为一种2μm激光工作介质材料。

主权项

一种掺Tm3+氧化镧钇激光透明陶瓷材料的制备方法，其特征在于该激光透明陶瓷具有以下的制备工艺过程：a.采用高纯国产99.99% Tm2O3、99.99% La2O3和99.99%Y2O3纳米粉为原料，三者的摩尔配比按化学分子式Y2‑2x‑2yLa2xTm2yO3，式中的x=0.01～0.20，y=0.005~0.10；b.将按上述配比配制好的Y2‑2x‑2yLa2xTm2yO3混合粉料放入球磨罐中进行球磨，混合粉料在酒精介质中球磨5小时，料球比为2:1，酒精粉体质量比为4:1，球磨机转速为50 r/min；c.将球磨好的粉体在烘箱内烘干，然后将混合粉在马弗炉中进行煅烧，1200℃保温10小时，自然冷却，得到Tm:Y2‑2xLa2xO3(即Y2‑2x‑2yLa2xTm2yO3)粉体;d.再次将粉体放入球墨罐中进行球磨，在酒精介质中球磨5小时，料球比为2:1，酒精粉体质量比为4:1，球磨机转速为50 r/min；e.将球磨好的粉体在烘箱内烘干，将粉料进行造粒，过40目筛；f.将造粒后的粉料干压成型，然后在冷等静压200MPa条件下压成片状试样；g.将上述试样放在硅钼丝炉中，在常压还原气氛下进行烧结；烧结温度范围为1700～1800℃，烧结时间为40~45小时，最终获得致密的Tm:Y2‑2xLa2xO3（即Y2‑2x‑2yLa2xTm2yO3）透明陶瓷。