[发明专利]一种用于调Q激光的复合结构激光陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种用于调Q激光的复合结构激光陶瓷的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、制备调Q激光的复合结构激光陶瓷的陶瓷粉体，包括Nd:YAG粉体、Cr:YAG粉体，所述制备陶瓷粉体的方法包括固相合成、共沉淀、溶胶凝胶或燃烧合成；

S2、成型，所述成型采用干压-冷等静压成型或凝胶注模成型，制备得到高透过率的调Q激光用复合结构激光陶瓷；

在Nd:YAG和Cr:YAG之间采用多级Nd:YAG和Cr:YAG混合粉体过渡的设置，混合粉体的混合比例从0～100％，制备得到高透过率的调Q激光用复合结构激光陶瓷。

2.根据权利要求1所述的用于调Q激光的复合结构激光陶瓷的制备方法，其特征在于，所述凝胶注模成型方法具体包括以下步骤：

将分别Nd:YAG粉体、Cr:YAG粉体分散于去离子水中，加入分散剂，分别制备得到Nd:YAG浆料和Cr:YAG浆料；

再在Nd:YAG浆料和Cr:YAG浆料中分别依次加入丙烯酰胺单体和N，N-双甲基丙烯酰胺，混合2-4h；

再在Nd:YAG浆料和Cr:YAG浆料中分别依次加入引发剂、催化剂进行混合，得Nd:YAG陶瓷浆料和Cr:YAG陶瓷浆料；

在一个垂直放置的筒状容器，分别加入Nd:YAG陶瓷浆料和Cr:YAG陶瓷浆料，后一种陶瓷浆料加入时，速度缓慢以防止对前一种陶瓷浆料产生扰动；

对上述陶瓷浆料进行加热并静置2-4h后浆料固化，经过脱模、干燥、素烧，真空烧结+热等静压烧结的方法得到Nd:YAG、Cr:YAG复合结构的透明陶瓷。

3.根据权利要求1所述的用于调Q激光的复合结构激光陶瓷的制备方法，其特征在于，所述干压-冷等静压成型方法包括：将分别Nd:YAG粉体、Cr:YAG粉体分别放入干压模具的两个腔室，两个腔室用薄的金属片分开，粉体铺平后将金属片取出，进行干压，经过脱模、冷等静压、素烧，真空烧结+热等静压烧结的方法得到Nd:YAG、Cr:YAG复合结构的透明陶瓷。

4.根据权利要求2或3所述的用于调Q激光的复合结构激光陶瓷的制备方法，其特征在于，Nd离子和Cr离子分布在透明陶瓷的两侧。

5.根据权利要求2所述的用于调Q激光的复合结构激光陶瓷的制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸铵；所述分散剂的用量为陶瓷粉体质量的1～3％；所述引发剂为过硫酸铵或者过硫酸钾；所述催化剂为四甲基乙二胺。

6.根据权利要求2所述的用于调Q激光的复合结构激光陶瓷的制备方法，其特征在于，所述陶瓷粉体、丙烯酰胺单体、NN-双甲基丙烯酰胺、引发剂和催化剂的质量比为1∶0.03～0.05∶0.0003～0.0005∶0.0003～0.0005∶0.0003～0.0005。

7.根据权利要求2所述的用于调Q激光的复合结构激光陶瓷的制备方法，其特征在于，所述凝固采用的加热温度为40～60℃。

8.根据权利要求2所述的用于调Q激光的复合结构激光陶瓷的制备方法，其特征在于，真空烧结温度为1700℃～1880℃，烧结时间为5h，热等静压烧结的温度为1700℃～1880℃，烧结时间为4h。

9.根据权利要求1所述的用于调Q激光的复合结构激光陶瓷的制备方法，其特征在于，在Nd:YAG和Cr:YAG之间采用多级Nd:YAG和Cr:YAG混合粉体的过渡所采取的混合方式包括手动混合、Y型混料机混合或高速分散机混合。

10.一种用于调Q激光的复合结构激光陶瓷的制备方法，其特征在于，由权利要求1-9任意一项所述的用于调Q激光的复合结构激光陶瓷的制备方法制备得到。