[发明专利]一种具有石榴石结构的新型透明闪烁陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种闪烁透明陶瓷，其特征在于，所述闪烁透明陶瓷具有石榴石结构，通式为Re_x：(A_1-yB_y)_m-x(C_1-zD_z)_8-mO₁₂，其中，

Re选自Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Dy、Ho、Er、Tm、Ti、Cr和Mn，作为激活离子；

A选自Y、La、Gd、Tb、Yb；

B为Lu；

C选自Ga、Sc；

D为Al；

x为0.00005-0.1；

y为0.1-1；

z为0-1；

m为2.5-3.5。

2.如权利要求1所述的闪烁透明陶瓷，其特征在于，所述闪烁透明陶瓷具有一个或多个以下特征：

(1)平均晶粒尺寸：1微米-10微米；

(2)于发射波长处透过率：45%-80%；

(3)衰减时间：20-65ns；

(4)密度：6-8g/cm³。

3.如权利要求1所述的闪烁透明陶瓷，其特征在于，Re选自Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Dy、Ho、Er、Tm，作为激活离子；

A选自Gd、Y、Tb、Yb。

4.如权利要求1所述的闪烁透明陶瓷，其特征在于，x为0.001-0.02。

5.如权利要求1所述的闪烁透明陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)配料：在球磨罐内加入Re的氧化物、A的氧化物、B的氧化物、C的氧化物、D的氧化物及介质进行球磨混料，得到浆料，其中，所述Re、A、B、C、D及其配比如权利要求1所述，所述介质选自水、乙醇、丙酮、甘油或其组合；

(b)干燥：于60-100℃对步骤a)获得的浆料进行干燥得到粉体；

(c)灼烧：于600-900℃对步骤b)获得的粉体进行灼烧；

(d)研磨：对经步骤c)进行灼烧后的粉体进行研磨，过筛；

(e)成型：对步骤d)过筛后的粉体进行成型处理，得到素坯；

(f)烧结：对步骤e)获得的所述素坯于1500-2000℃进行烧结的得到贫氧石榴石陶瓷；

(g)退火：在退火炉中，将步骤f)获得的所述贫氧石榴石陶瓷暴露于空气，并于1000-1200℃进行退火处理，得到权利要求1所述的闪烁透明陶瓷。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述球磨混料转速为100-300r/min，时间为12-24小时。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，对步骤d)过筛后的粉体进行粉体干压成型、注浆成型或凝胶注模成型，后进行冷等静压处理，得到素坯。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤f)的烧结方法选自以下方法中的一种：

(1)氧气气氛下进行无压烧结后进行热等静压烧结；

(2)埋粉真空烧结；

(3)氩气气氛下热等静压烧结；

(4)氢气气氛热压烧结；

(5)放电等离子烧结。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤g)的退火时间为20小时-120小时。

10.如权利要求1所述的闪烁透明陶瓷的用途，其特征在于，用于探测器。