[发明专利]Y3Al5O12荧光玻璃陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机光学材料技术领域，特别涉及一种高结晶度的Y₃Al₅O₁₂荧光玻璃陶瓷及其制备方法。

背景技术

透明玻璃陶瓷作为一种新型功能材料，不仅具有优良的光学性能，而且具有独特的力学、热学、电学性能，因此在光电子、激光等技术领域得到日益广泛的应用。与单晶材料和多晶透明陶瓷相比，透明玻璃陶瓷具有化学组成可调范围宽广、制备工艺简单且可重复性高、相组成和显微结构便于控制等优点。

常见的透明玻璃陶瓷包括氧化物体系、氟氧化物体系和氟化物体系等。与氟化物和氟氧化物体系相比，氧化物玻璃陶瓷在化学稳定性、机械强度、激光损伤阈值等方面都有明显优越性，因而研究得更加广泛。关于氧化物玻璃陶瓷的研究，长期以来主要集中在硅酸盐体系。近年来，稀土铝酸盐玻璃陶瓷由于具有良好的化学稳定性和热稳定性、优良的光学和力学性能、较高的掺杂浓度等特点，逐渐受到广泛关注。与多数碱金属硅酸盐玻璃相比，稀土铝酸盐玻璃的熔制需要更高的温度。因此，在熔制稀土铝酸盐玻璃时，往往要加入大量助熔剂。在这种情况下，最终制备的稀土铝酸盐玻璃陶瓷，不易获得高结晶度，晶相含量较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种高结晶度的Y₃Al₅O₁₂荧光玻璃陶瓷。

本发明的再一目的是提供一种高结晶度的Y₃Al₅O₁₂荧光玻璃陶瓷的制备方法。

本发明的高结晶度的Y₃Al₅O₁₂荧光玻璃陶瓷是由Al₂O₃、Y₂O₃、SiO₂、Na₂B₄O₇和R₂O₃(R为Ce或Eu，R₂O₃优选为Eu₂O₃)共五种组分组成的原料所制备而成的Y₃Al₅O₁₂结晶相和非晶玻璃相两种物相构成的复合物，所述的原料中的各组分的摩尔百分数含量为：Al₂O₃：45～57.5mol％(优选为55～57.5mol％，更优选为56mol％)，Y₂O₃：27～34.5mol％(优选为33～34.5mol％，更优选为33.6mol％)，SiO₂：5～25mol％(优选为5～10mol％，更优选为8.1mol％)，Na₂B₄O₇：0～3mol％(优选为1～3mol％，更优选为1.5mol％)，R₂O₃：0.5～1.5mol％(优选为0.5～1mol％，更优选为0.8mol％)，且原料中Al₂O₃与Y₂O₃之间的摩尔比为Al₂O₃∶Y₂O₃＝5∶3。

所述的Y₃Al₅O₁₂结晶相在Y₃Al₅O₁₂荧光玻璃陶瓷中所占的质量百分数为75％≤质量百分数＜100％。

所述的Y₃Al₅O₁₂结晶相在Y₃Al₅O₁₂荧光玻璃陶瓷中所占的质量百分数为75％≤质量百分数≤99％。

所述的Y₃Al₅O₁₂结晶相在Y₃Al₅O₁₂荧光玻璃陶瓷中所占的质量百分数为75％≤质量百分数≤90％。

本发明的高结晶度的Y₃Al₅O₁₂荧光玻璃陶瓷的制备方法包括以下步骤：

(1)配制原料