[发明专利]一种透明陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种透明陶瓷，其特征在于，所述透明陶瓷包括由下到上的三层：纯YAG的底层；(Y_1-xRe_x)₃Al₅O₁₂的中间层；含有氧化锶和YAG的顶层；

其中，Re为稀土元素铈、镨、钕、钐、铕、铽、镝、钬、铒、铥或镱中的一种；0.3<x<0.5。

2.根据权利要求1所述的透明陶瓷，其特征在于，所述底层的厚度为0.1-0.15mm，优选为0.1mm；

优选地，所述中间层的厚度为0.05-0.08mm，优选为0.08mm；

优选地，所述顶层的厚度为0.05-0.12mm，优选为0.1mm。

3.根据权利要求1或2所述的透明陶瓷，其特征在于，所述底层中，所述顶层中，所述氧化锶的质量占顶层总质量的0.3-0.6％。

4.如权利要求1-3任一项所述的透明陶瓷的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)流延用浆料配置：分别按纯YAG的底层、(Y_1-xRe_x)₃Al₅O₁₂的中间层以及含有氧化锶和YAG的顶层各自的组成所需的金属元素摩尔比分别称量原料粉体，并加入烧结助剂、分散剂和溶剂配置浆料；在行星式球磨机上球磨混合后再加入粘结剂和增塑剂，再继续球磨混合得到流延所用浆料；

(2)流延成型过程：将(1)中所得到的纯YAG的浆料、(Y_1-xRe_x)₃Al₅O₁₂的浆料以及含有氧化锶和YAG的顶层的浆料进行除泡处理，条件均为：真空环境-50--70kpa下搅拌5-10min；流延工艺参数为：刮刀与基带的距离为0.3μm-0.7mm，流延速率为1-2cm/s；浆料经过流延基带，并在热空气作用下蒸发溶剂，得到纯YAG的单层素坯、(Y_1-xRe_x)₃Al₅O₁₂的单层素坯以及含有氧化锶和YAG的单层素坯；

(3)成型及烧结：将制得的单层素坯叠层，成型，并煅烧，得到透明陶瓷。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的原料粉体为Al₂O₃粉体和Y₂O₃的混合物，或者为上述混合物和Re₂O₃粉体的混合粉体，或者为上述混合物和氧化锶粉体的混合粉体。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述烧结助剂为MgO和正硅酸乙酯；

优选地，所述的溶剂为无水乙醇和二甲苯混合溶液，其中无水乙醇和二甲苯的质量比为1:(1-2)；

优选地，所述分散剂为鱼油；

优选地，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛；

优选地，所述增塑剂为聚乙二醇和邻苯二甲酸丁苄酯。

7.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中在行星式球磨机上球磨混合8-24小时后再加入粘结剂和增塑剂，再继续球磨混合15-36小时得到流延所用浆料；球磨机转速为120-240r/min。

8.根据权力要求4-7任一项所述的方法，其特征在于，所述纯YAG的单层素坯的厚度为0.1-0.15mm，优选为0.1mm；

优选地，所述(Y_1-xRe_x)₃Al₅O₁₂的单层素坯的厚度为0.05-0.08mm，优选为0.08mm；

优选地，所述含有氧化锶和YAG的单层素坯的厚度为0.05-0.12mm，优选为0.1mm。

9.根据权利要求4-8任一项所述的方法，其特征在于，所述成型的条件为：200-250℃，40-50Mpa环境下30-45min。

10.根据权利要求4-9任一项所述的方法，其特征在于，所述煅烧的过程为：先在氮气气氛中400-500℃煅烧2-4小时稳定结构，再在空气气氛中600-800℃去除有机物，最后在真空环境中1900-2100℃烧结12-24小时。