[发明专利]一体式复合陶瓷荧光体及其制备方法

权利要求书

1.一种一体式复合陶瓷荧光体，其特征在于，包括不透明氧化物陶瓷的主体和透明荧光陶瓷的中心阵列，所述中心阵列设置于主体的中央，中心阵列由单个或多个荧光转换单元构成，不同位置使用具有不同发射光谱的荧光转换材料；

所述不透明氧化物陶瓷的成分为氧化铝、氧化钇和氧化锆中的一种或多种；

所述透明荧光陶瓷为掺杂有稀土离子的Y₃Al₅O₁₂透明陶瓷；

所述稀土离子包括Pr³⁺、Sm³⁺、Ce³⁺、Gd³⁺、Lu³⁺中的至少一种。

2.一种如权利要求1所述的一体式复合陶瓷荧光体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

制备荧光陶瓷粉体；

按照所述复合陶瓷荧光体主体不透明陶瓷材料与中心透明荧光陶瓷材料的尺寸获得所需粉体质量，成型后得到复合陶瓷素坯；

将所述复合陶瓷素坯依次进行排胶、冷等静压处理、烧结及退火，得到所述一体式复合陶瓷荧光体。

3.如权利要求2所述的一体式复合陶瓷荧光体的制备方法，其特征在于，所述荧光陶瓷粉体的制备方法为：

将掺有稀土元素的Y₃Al₅O₁₂透明陶瓷粉料加入添加剂，进行球磨后，烘干过筛，得到所述荧光陶瓷粉体；

所述荧光陶瓷粉体的制备方法为：所述添加剂选自氧化镁、氧化钙、硝酸镁、硝酸钙、正硅酸乙酯中的一种或多种；所述球磨的介质为氧化铝球，球磨时间为5~30h，球磨速率为200~300rpm。

4.如权利要求3所述的一体式复合陶瓷荧光体的制备方法，其特征在于，所述成型的方法为干压成型或注浆成型。

5.如权利要求4所述的一体式复合陶瓷荧光体的制备方法，其特征在于，所述干压成型的方法具体为：

使用不锈钢模具首先压制主体不透明陶瓷坯体，使用压力为1~20MPa，在所述主体不透明陶瓷坯体中央区域有单个或多个阵列排布的凹陷，形成空腔，后将荧光转换透明陶瓷粉体填入所述空腔中，压制成型得到复合陶瓷素坯，使用压力为20~100MPa；

所述注浆成型的方法具体为：将不透明氧化物陶瓷浆料注入预设有模块的模具内，脱水后取出模块，在不透明氧化物陶瓷坯体中央区域留下空腔，将透明荧光陶瓷注入所述空腔内得到荧光转换陶瓷坯体，脱水后脱模，得到复合陶瓷素坯。

6.如权利要求2所述的一体式复合陶瓷荧光体的制备方法，其特征在于，所述排胶的温度为500~1000℃，排胶时间为1~10h，排胶升温速率为1~5℃/min；所述冷等静压处理中，压强为50~200MPa，保压时间2min；所述烧结过程中，烧结温度为1500~1900℃，升温速率为0.5~5℃/min，保温时间为1~20h，降温速率为1~10℃/min，真空度为1×10^-3~1×10^-6Pa；所述退火过程中，退火气氛为氧气，退火温度为1000~1400℃，升温速率为2℃/min，保温时间为1~10h。