[发明专利]一种氧化铝-YAG共晶熔体生长复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种Al₂O₃-YAG共晶熔体生长复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将Al₂O₃粉末和Y₂O₃粉末在粘结剂和醇类溶剂存在的条件下进行球磨后干燥，得到混合粉体；所述步骤(1)中Al₂O₃和Y₂O₃的摩尔比为80～82:18～20；所述步骤(1)中Al₂O₃粉末和Y₂O₃粉末的粒径独立地为1～2μm；所述步骤(1)中球磨的球料比为2:1～3:1，所述球磨转速为500～600r/min；所述球磨时间为5～8h；

所述步骤(1)中的粘结剂为聚乙烯醇水溶液，所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇和水的用量比为1g:18～22mL；

所述醇类溶剂包括无水乙醇；所述粘结剂和醇类溶剂的体积比为1:2～5；所述Al₂O₃粉末和Y₂O₃粉末的总质量与粘结剂的体积比为5g:1～3mL；

(2)将所述混合粉体依次进行压制和烧结处理后冷却，得到预制体；

所述步骤(2)压制的单轴压力为190MPa，保压时间为5min；所述步骤(2)烧结处理的温度为500℃，升温至烧结处理温度的升温速率为10℃/min，在烧结处理温度保温的时间为3h；

(3)在温场中，采用旋转提拉法将籽晶浸入预制体熔体中，然后依次经引晶、缩颈、放肩、等径生长和收尾，得到Al₂O₃-YAG共晶熔体生长复合材料；

所述引晶的温度为1770～1780℃，提拉速度为0.1～5mm/h，转速为5～25r/min；

所述步骤(3)中温场的布置方式为：

所述温场中的部件包括感应线圈，所述感应线圈内有下保温桶，所述下保温桶内有坩埚，所述坩埚顶部有坩埚环；所述坩埚环中心、下保温桶中心以及籽晶杆中心在同一直线上；

所述下保温桶顶部有上保温桶，所述上保温桶顶部有保温盖；

所述籽晶杆穿过上保温桶内部，籽晶杆的底部为铱金销；所述籽晶通过铱金销固定在籽晶杆上；

所述坩埚低于感应线圈顶部1～3cm；

所述上保温桶高度为25cm；

所述Al₂O₃-YAG共晶熔体生长复合材料为共晶单晶相，所述Al₂O₃-YAG共晶熔体生长复合材料的直径为20～50mm，长度为10～150mm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中温场的温度为1770～1780℃，温场内部填充氩气，所述氩气的气压为0～0.1MPa。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述籽晶为Al₂O₃籽晶。

4.根据权利要求1～3 任一项所述制备方法制备得到的Al₂O₃-YAG共晶熔体生长复合材料，所述Al₂O₃-YAG共晶熔体生长复合材料为共晶单晶相，所述Al₂O₃-YAG共晶熔体生长复合材料的直径为20～50mm，长度为10～150mm。