[发明专利]一种激光照明用双层复合结构荧光陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种激光照明用双层复合结构荧光陶瓷材料，其特征在于，所述荧光陶瓷材料为Y₃Al₅O₁₂:0.2at.％Ce³⁺黄色陶瓷和Mg₂Al₄Si₅O₁₈:xEu²⁺红色陶瓷的双层复合结构，其中x表示质量百分比，并且0.005≤x≤0.020。

2.一种根据权利要求1所述的激光照明用双层复合结构荧光陶瓷材料的制备方法，其特征在于，采用玻璃晶化法进行复合和制备，具体步骤包括以下两部分：

第一部分，获得YAG黄色荧光陶瓷：

(a)按照化学式YAG:0.2at.％Ce³⁺称量纯度均大于99.99％的Y₂O₃、Al₂O₃、CeO₂粉末原料，将粉末混合物置于球磨罐中，加入磨球和酒精，并加入镁/硅助剂，球磨混合均匀后烘干，得到混合粉体A；

(b)将混合粉体A先经干压成型，再经冷等静压成型，获得素坯；

(c)将素坯置于真空炉内进行烧结，再将烧结后样品置于马弗炉内进行空气退火，获得YAG黄色荧光陶瓷；

第二部分，获得黄色YAG和红色MAS双层复合结构荧光陶瓷材料：

(a’)按照质量比22wt.％MgO-28wt.％Al₂O₃-50wt.％SiO₂-xwt.％Eu²⁺称量纯度均大于99.99％的MgO、Al₂O₃、SiO₂和Eu₂O₃粉末原料，将粉末混合物置于球磨罐中，加入磨球和酒精，球磨混合均匀后烘干，得到混合粉体B，其中x表示质量百分比，并且0.005≤x≤0.020；

(b’)将混合粉体B置于氧化铝坩埚内，并放入升降炉中，对混合粉体升温直至完全融化，使用石英棒对熔融液搅拌；

(c’)将第一部分获得YAG黄色荧光陶瓷置于铜模底部，并进行预热，然后将MAS玻璃熔融液从升降炉转出，并倾倒在预热的铜模内，获得MAS玻璃/YAG陶瓷的双层复合材料，并将其置于马弗炉内进行退火处理；

(d’)将退火后的MAS玻璃/YAG陶瓷置于马弗炉内进行晶化处理，获得红色MAS陶瓷+黄色YAG陶瓷的双层复合结构材料。

3.根据权利要求2所述的激光照明用双层复合结构荧光陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，镁/硅助剂添加量为0.05～0.15wt.％，球磨时间10～15h，球磨转速为180～206r/min，球料比为1:1。

4.根据权利要求2所述的激光照明用双层复合结构荧光陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(b)中，干压成型压力为40～60MPa，冷等静压成型压力为300～380MPa。

5.根据权利要求2所述的激光照明用双层复合结构荧光陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(c)中，真空烧结温度为1760～1800℃，保温时间为6～10h，其空气退火温度为1500～1580℃，保温时间8～12h。

6.根据权利要求2所述的激光照明用双层复合结构荧光陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(a’)中，球磨时间15～17h，球磨转速为200r/min，球料比为1.2:1。

7.根据权利要求2所述的激光照明用双层复合结构荧光陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(b’)中，融化温度为1550～1650℃，保温时间2～4h，搅拌次数为2次。

8.根据权利要求2所述的激光照明用双层复合结构荧光陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(c’)中，铜板预热温度为300～500℃，退火温度为700～800℃，保温时间6～10h。

9.根据权利要求2所述的激光照明用双层复合结构荧光陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(d’)中，晶化处理温度为1050～1150℃，晶化时间为10～30min。