[发明专利]P2O5—BaO—K2O—NaF—Eu3+：GGG系玻璃陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃陶瓷及其制备方法，特别是涉及一种P₂O₅—BaO—K₂O—NaF—Eu³⁺：GGG系玻璃陶瓷及其制备方法。 

背景技术

钆镓石榴石(Gd₃Ga₅O₁₂ 简写GGG)空间群为O_h(10)-Ia3d，属立方晶系，其晶格常数为12.377埃。它的分子式结构又可写成Gd³⁺₃Ga³⁺₂(Ga³⁺O^2-₄)₃。钆镓石榴石中Gd³⁺离子和稀土离子的半径比较接近，使得可以在十二面体格位中有可能掺入一定数目的作为激活离子的三价稀土离子，而且还可以在八面体格位接受额外的作为敏化离子用的三价过渡金属离子，如Cr³⁺、V³⁺、Mn³⁺和Fe³⁺,具有较高的热导率、良好的化学稳定性和机械性能，并能为激活离子提供合适的晶体场，使材料产生较高发光效率，且激光阈值比钇铝石榴石（YAG）要低，因此近年来作为发光材料和激光材料的基质已被广泛研究。 

玻璃陶瓷，又称微晶玻璃, 是指同时具有晶态和非晶态特征的一类新型材料。通过热处理使基础玻璃中的晶核长大，从而形成均匀分布的微小晶体，控制微晶的尺寸可以控制玻璃陶瓷的透过率。氟磷玻璃是一种综合了氟化物玻璃和磷酸盐玻璃优点的光功能材料，其最突出的特点是玻璃成份大范围的可调性带来了其一系列光学性质的可调性，且氟化物玻璃系统具有较低的声子能量和较强的离子键性能，从而使其应用范广。 

稀土离子掺杂的氟磷酸盐玻璃陶瓷，是近几年才发展起来的一类新的玻璃材料，兼具氟化物和磷酸盐玻璃的优点，稀土离子在氟化物玻璃中的掺杂浓度可以很高，并且稀土离子在氟化物玻璃中的发光范围从可见光一直延伸到中红外区域。因此从氟化物玻璃被发现以来便成为发光材料与红外光学器件等领域的研究重点。对于目前研究较多的上转换发光，氟磷酸盐玻璃光纤激光器更是具有重要地位。且由于其独特的生物相容性的优点，使得其在生物医药领域也有重要应用。因此开展对稀土离子掺杂的氟磷酸盐玻璃陶瓷的基础研究, 了解成份与性质的关系以期获得性能更好的材料是十分有意义的工作。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种P₂O₅—BaO—K₂O—NaF—Eu³⁺：GGG系玻璃陶瓷及其制备方法。该玻璃陶瓷具有高激发效率、较好的化学稳定性、寿命长、高热导率等优良的物理化学性质，在远距离、高容量的光通讯及生物医药领域具有广阔的应用前景。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 

P₂O₅—BaO—K₂O—NaF—Eu³⁺：GGG系玻璃陶瓷，所述玻璃陶瓷的摩尔百分组成为：

 P₂O₅：     40—60；

   NaF：      5—15；

   Eu³⁺：GGG：1—15；

BaO：      1—20；

K₂O：      1—15。

P₂O₅—BaO—K₂O—NaF—Eu³⁺：GGG系玻璃陶瓷的制备方法，所述方法包括以下过程：