[发明专利]陶瓷复合材料及其制备方法、波长转换器

权利要求书

1.一种陶瓷复合材料，包括陶瓷本体，所述陶瓷本体为铈掺杂石榴石结构发光陶瓷，所述铈作为所述陶瓷复合材料的光学活性中心，其特征在于，所述陶瓷复合材料还包括若干间隔设置且均匀分布的离子注入件，所述离子注入件通过离子注入的方式形成并容纳于所述陶瓷本体中，所述离子注入件中为气孔和/或固体颗粒，所述气孔内含有氢气、氮气或稀有气体中的至少一种，所述固体颗粒为光吸收系数小于0.01cm^-1的氧化物颗粒。

2.如权利要求1所述的陶瓷复合材料，其特征在于，所述铈掺杂石榴石结构发光陶瓷为Ce:Y₃Al₅O₁₂、Ce:Lu₃Al₅O₁₂、Ce:Gd₃Al₅O₁₂、Ce:Tb₃Al₅O₁₂、Ce:Y₃Ga₅O₁₂、Ce:Lu₃Ga₅O₁₂、Ce:Gd₃Ga₅O₁₂及Ce:Tb₃Ga₅O₁₂中的至少一种。

3.如权利要求1所述的陶瓷复合材料，其特征在于，所述离子注入件为氧化钛或氧化铝。

4.如权利要求1所述的陶瓷复合材料，其特征在于，所述若干离子注入件占陶瓷复合材料体积的比例为3～5％，所述离子注入件的平均直径为0.8～2μm。

5.一种波长转换器，包含权利要求1-4中任一项权利要求所述的陶瓷复合材料。

6.一种陶瓷复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

提供一陶瓷本体，所述陶瓷本体为铈掺杂石榴石结构发光陶瓷；

离子注入：对所述陶瓷本体进行离子注入处理，在所述陶瓷本体内形成若干离子注入件，所述离子注入件为气孔和/或固体颗粒，该离子注入件在所述陶瓷本体内部为散射中心。

7.如权利要求6所述的陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述气孔内含有氢气、氮气或稀有气体中的至少一种，所述固体颗粒为光吸收系数小于0.01cm^-1的氧化物颗粒；所述离子注入件的平均直径为0.8～2μm。

8.如权利要求6所述的陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述离子注入的步骤包括：在6～7MeV的能量范围内，以至少两种不同的离子注入能量依次向所述陶瓷本体中注入离子。

9.如权利要求6所述的陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述离子注入步骤中，离子注入深度为40～60μm。

10.如权利要求6所述的陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，在所述离子注入步骤之后，还包括退火步骤。

11.如权利要求10所述的陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述离子注入步骤中，注入离子为氢离子、氦离子、氮离子或氖离子中的一种，所述离子注入件为包括氢气、氮气、氦气或氖气的气孔；

所述退火步骤后，所述气孔的体积增大。

12.如权利要求10所述的陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，

所述离子注入步骤包括第一离子注入步骤和第二离子注入步骤，所述第一离子注入包括将第一离子注入到所述陶瓷本体内，所述第二离子注入包括将氧离子注入到所述陶瓷本体内，所述第一离子注入步骤的离子注入深度与所述第二离子注入步骤的离子注入深度相同，所述第一离子为钛离子或铝离子；

在所述退火步骤中，钛或铝与氧发生氧化反应生成氧化物颗粒。