YAG透明陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种YAG透明陶瓷的制备方法，特别涉及到Nd:YAG纳米粉体的碳酸氢铵共沉淀法。室温下，将按化学计量比称取的Y(NO3)3，Al(NO3)3和Nd(NO3)3以及含有分散剂(NH4)2SO4和PAA的金属离子混合溶液，缓慢滴入碳酸氢铵溶液中，制得前驱体，并干燥；添加一定量烧结助剂正硅酸乙酯或二氧化硅溶胶于前驱体中球磨，干燥后过筛，煅烧获得纳米粉体；再进行初压成型，冷等静压，真空烧结，退火，抛光处理，最终获得透明Nd:YAG陶瓷。本发明采用自制的高活性纳米粉体，在较低的温度下制备透明Nd:YAG陶瓷，工艺简单，可行，并且可以方便实现各种激活离子的均匀掺杂。

主权项

一种YAG透明陶瓷的制备方法，其特征在于，其中前五个步骤为YAG纳米粉体的制备过程，第六步为透明陶瓷的烧结过程，具体包括以下步骤：步骤1)Y(NO3)3，Al(NO3)3和Re(NO3)3按照化学组成Y3‑xRexAl5O12称取，配成金属离子混合溶液，其中x的取值范围为0‑0.09，同时添加(NH4)2SO4和PAA，做为复合分散剂溶解在金属离子混合溶液中，碳酸氢铵溶液做为沉淀剂；步骤2)采用反向滴定的方式，室温下，将金属离子混合溶液以≤3mL/min的速度，缓慢滴加到沉淀剂碳酸氢铵溶液中去，并不断进行搅拌；步骤3)滴定完成后，继续搅拌1‑4小时，使之反应完全，陈化12‑48小时。然后用去离子水反复冲洗过滤得到的沉淀物，除去反应中的副产物NH4NO3以及剩余的NH4HCO3，再用无水乙醇清洗过滤沉淀物，尽可能除去沉淀物中的水分，以减少可能的硬团聚；步骤4)将用无水乙醇清洗过后的沉淀物在50℃‑100℃下干燥24‑72小时，将干燥的前驱粉体研磨，随后和正硅酸乙酯或SiO2溶胶混合，然后用无水乙醇做球磨介质，进行球磨。球磨后的前驱体在65‑85℃下干燥12‑24小时，然后过100‑200目筛；步骤5)对过筛后的YAG前驱粉体进行煅烧处理，流动氧气气氛下，700℃，保温3‑6h，1000℃‑1200℃，保温时间为2‑4小时；步骤6)煅烧后的粉体继续过100‑200目筛，取过筛后的粉体在钢模中初压成型，然后再经200MPa冷等静压进一步致密化，得到素坯。素坯在真空度高于10‑3Pa下，1700℃‑1820℃，保温一定时间，然后退火，抛光之后，最终得到透明YAG陶瓷。