[发明专利]一种抑制离子转变的激光陶瓷材料

说明书

本发明涉及陶瓷材料技术领域，公开了一种抑制离子转变的激光陶瓷材料，其化学式为：Y₃Al_5‑xHf_xO₁₂:Ce³⁺,其中0x0.5，即在Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺中引入Hf元素。本发明利用四价Hf取代三价Al，在晶体中诱发形成正电荷空位等缺陷，可以有效抑制Ce³⁺转变为Ce⁴⁺,改进前耐激发密度30W/mm²,改进后到50W/mm²，具有优秀的应用前景。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体为一种抑制离子转变的激光陶瓷材料。

背景技术

YAG:Ce3+陶瓷是激光照明的所需的核心发光材料，需要在高功率密度的蓝光轰击下使用，但是发光中心Ce3+在高功率激光轰击下会变成Ce4+，导致发光失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抑制离子转变的激光陶瓷材料，解决背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抑制离子转变的激光陶瓷材料，其化学式为：Y₃Al_5-xHf_xO₁₂:Ce³⁺,其中0x0.5，即在Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺中引入Hf元素；

所述陶瓷材料通过下述制备方法制备得到，所述制备方法包括如下步骤：

(1)依照化学式按摩尔比例盛取原料，分散于水中，研磨制成浆料，其中原料包括Y源、Al源、Hf源、Ce源；

(2)将步骤(1)中的所得浆料煅烧，形状粉料；

(3)将步骤(2)中所得的粉料加入粘合剂，进行造粒，造粒后过筛并压制成胚体

(4)煅烧步骤(3)中得到的胚体，得到陶瓷材料。

一种抑制离子转变的激光陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)依照化学式按摩尔比例盛取原料，分散于水中，研磨制成浆料，其中原料包括Y源、Al源、Hf源、Ce源；

(2)将步骤(1)中的所得浆料煅烧，形状粉料；

(3)将步骤(2)中所得的粉料加入粘合剂，进行造粒，造粒后过筛并压制成胚体

(4)煅烧步骤(3)中得到的胚体，得到陶瓷材料。

作为本发明的一种优选实施方式，步骤(1)中，Y源、Al源、Ce源、Hf源均选自其本身的氧化物、碳酸盐中的至少一种。

作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤(1)中，所述原料包括HfO₂、Al₂O₃、CeO₂、Y₂O₃。

作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤(1)中，所用水为去离子水。

作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤(2)中，煅烧的温度为1150～1300℃，时间为7.5～9h。

作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤(3)中，粘合剂为聚乙烯醇水溶液，其浓度为9～10wt％，压制的压力为9～10Mpa，过筛是指是指过350～500目筛网。

与现有技术相比，本发明提供了一种抑制离子转变的激光陶瓷材料，具备以下有益效果：