[发明专利]一种红外透明陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种红外透明陶瓷材料，其特征在于，红外透明陶瓷材料的组成通式为：Y₂O₃-MgO-Gd₂O₃；

所述红外透明陶瓷材料是采用含有Y₂O₃的纳米粉末、MgO的纳米粉末和Gd₂O₃的纳米粉末组成的纳米复合粉体烧制而成；

其中，所述纳米复合粉体中，Y₂O₃的纳米粉末和MgO的纳米粉末的体积比为1:1，Gd₂O₃的纳米粉末占所述纳米复合粉体总摩尔量的百分数为0.01～18％；

所述红外透明陶瓷材料的制备方法包括如下步骤：

S1、采用含Y的原料、含Mg的原料以及含Gd的原料制备所述纳米复合粉体；

其中，含Y的原料为Y的氧化物、盐或盐的结晶水合物，含Mg的原料为Mg的氧化物、盐或者结晶水合物，含Gd的原料为Gd的氧化物、盐或盐的结晶水合物；

S2、将步骤S1得到的纳米复合粉体压制成型处理，得到成型素坯；

S3、将所述成型素坯进行烧结处理，得到纳米复合烧结体；

S4、对所述纳米复合烧结体进行退火处理，得到所述红外透明陶瓷材料；

其中，在步骤S3中，所述烧结处理采用真空烧结工艺，烧结温度为1500～1850℃，保温时间为0.1～15h；或者

在步骤S3中，所述烧结处理采用热压烧结工艺，烧结温度为1200～1400℃，保温时间为0.5～5h；或者

在步骤S3中，所述烧结处理采用放电等离子烧结工艺，烧结温度为1100～1400℃，保温时间为0.2～1h；或者

在步骤S3中，所述烧结工艺采用真空热压烧结工艺，烧结温度为1300～1800℃，保温时间为0.5～5h；

在步骤S4中，所述退火处理的退火氛围包括空气或者氧气，退火温度为1100～1500℃，保温时间为4～48h。

2.如权利要求1所述的红外透明陶瓷材料，其特征在于，

所述Gd₂O₃的纳米粉末占所述纳米复合粉体总摩尔量的百分数为5～15％。

3.一种如权利要求1或2所述的红外透明陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采用含Y的原料、含Mg的原料以及含Gd的原料制备所述纳米复合粉体；

其中，含Y的原料为Y的氧化物、盐或盐的结晶水合物，含Mg的原料为Mg的氧化物、盐或者结晶水合物，含Gd的原料为Gd的氧化物、盐或盐的结晶水合物；

S2、将步骤S1得到的纳米复合粉体压制成型处理，得到成型素坯；

S3、将所述成型素坯进行烧结处理，得到纳米复合烧结体；

S4、对所述纳米复合烧结体进行退火处理，得到所述红外透明陶瓷材料；

其中，在步骤S3中，所述烧结处理采用真空烧结工艺，烧结温度为1500～1850℃，保温时间为0.1～15h；或者

在步骤S3中，所述烧结处理采用热压烧结工艺，烧结温度为1200～1400℃，保温时间为0.5～5h；或者

在步骤S3中，所述烧结处理采用放电等离子烧结工艺，烧结温度为1100～1400℃，保温时间为0.2～1h；或者

在步骤S3中，所述烧结工艺采用真空热压烧结工艺，烧结温度为1300～1800℃，保温时间为0.5～5h；

在步骤S4中，所述退火处理的退火氛围包括空气或者氧气，退火温度为1100～1500℃，保温时间为4～48h。

4.如权利要求3所述的红外透明陶瓷材料的制备方法，其特征在于，

在步骤S3中，得到所述纳米复合烧结体后，再经过热等静压烧结工艺进行烧结，烧结温度为1500～1850℃，保温时间为2～10h，然后再进入到步骤S4；和/或

在步骤S4中，所述退火处理包括两次，所述纳米复合烧结体经过第一次退火处理后，再经过热等静压烧结工艺进行烧结，烧结温度为1500～1850℃，保温时间为2～10h，接着再经过第二次退火处理，得到所述红外透明陶瓷材料。