CN108947531A - 稀土氧化物透明陶瓷闪烁体的闪烧制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明稀土氧化物透明陶瓷闪烁体的闪烧制备方法，包括以下步骤：（1）将混合稀土氧化物造粒粉倒进模具中干压成型；（2）然后进行脱脂烧结，得到素坯；（3）将素坯置于管式炉中加热到900～1000摄氏度；（4）使用电极材料夹持素坯两侧，通以直流电，控制电压从0V开始以20～100V／s的速度线性上升，直至在约60～100V时发生闪光现象；（5）控制电流降至1000A以下，恒定电流；持续20～50s；（6）降温至室温，得到稀土氧化物透明陶瓷闪烁体烧结体；（7）将烧结体进行研磨抛光，形成透明陶瓷闪烁体产品。

Description

稀土氧化物透明陶瓷闪烁体的闪烧制备方法
技术领域
本发明涉及机械电子产品制备技术，特别涉及高能X射线闪烁体制备技术，具体的，其展示一种稀土氧化物透明陶瓷的闪烧制备方法。
背景技术
基于高能X射线（MeV）的辐射探测技术可用于大尺寸高密度金属零部件的无损检测，由此发展而来的高能工业CT技术已成为现代工业不可或缺的检测手段。作为传统的辐射成像探测器，胶片可以提供很高的分辨率（～20微米），但它不能进行三维成像。
平板辐射探测阵列可用于CT图像重建，但速度很慢，而且分辨率不高，在MeV的X射线下，其像素尺寸约为150微米，实际检测时可达0.5毫米，不能胜任高精度检测的需求。
因此，基于闪烁体的光学成像技术应用而生，该技术可以同时实现快速和高精度的高能X射线无损检测。而其中的关键部件就是高效率，高透明度的陶瓷闪烁体。
以前透明陶瓷的制备一般使用热等静压成型，热压烧结工艺，其制备周期长，成本高，导致透明陶瓷价格居高不下。
因此，有必要提供一种稀土氧化物透明陶瓷的闪烧制备方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种稀土氧化物透明陶瓷的闪烧制备方法。
技术方案如下：
一种稀土氧化物透明陶瓷闪烁体的闪烧制备方法，包括以下步骤：
（1）将混合稀土氧化物造粒粉倒进模具中干压成型；
（2）然后进行脱脂烧结，得到素坯；
（3）将素坯置于管式炉中加热到900～1000摄氏度；
（4）使用电极材料夹持素坯两侧，通以直流电，控制电压从0V开始以20～100V／s的速度线性上升，直至在约60～100V时发生闪光现象；
（5）控制电流降至1000A以下，恒定电流；持续20～50s；
（6）降温至室温，得到稀土氧化物透明陶瓷闪烁体烧结体；
（7）将烧结体进行研磨抛光，形成透明陶瓷闪烁体产品。
进一步的，干压成型压强应在200～250MPa，保压时间为20～40s。
进一步的，混合稀土氧化物造粒粉由氧化镥、氧化钆、氧化铕混合而成，其中氧化镥含量为70～90mol%，氧化钆含量为10～20mol%，氧化铕含量为0～10mol%。。
进一步的，所述烧结温度为900～1000摄氏度，时间为30～60s。
进一步的，电极材料为金属铂。
进一步的，发生闪光后恒流控制电流为800～1000A。
本发明使用的烧结温度比热压烧结技术下降了500～700摄氏度，结时间不超过一分钟，显著节约能源；制备所得的烧结体，其密度达到理论密度的99.5%，可见光透过了大于90%；不仅可以提供满足高能X射线辐射探测应用的透明陶瓷闪烁体，同时制备速度快、透明度高、成本低。
具体实施方式
实施例：
本实施例展示一种稀土氧化物透明陶瓷闪烁体的闪烧制备方法，包括以下步骤：
（1）将混合稀土氧化物造粒粉倒进模具中干压成型；
（2）然后进行脱脂烧结，得到素坯；
（3）将素坯置于管式炉中加热到900～1000摄氏度；
（4）使用电极材料夹持素坯两侧，通以直流电，控制电压从0V开始以20～100V／s的速度线性上升，直至在约60～100V时发生闪光现象；
（5）控制电流降至1000A以下，恒定电流；持续20～50s；
（6）降温至室温，得到稀土氧化物透明陶瓷闪烁体烧结体；
（7）将烧结体进行研磨抛光，形成透明陶瓷闪烁体产品。
干压成型压强应在200～250MPa，保压时间为20～40s。
混合稀土氧化物造粒粉由氧化镥、氧化钆、氧化铕混合而成，其中氧化镥含量为70～90mol%，氧化钆含量为10～20mol%，氧化铕含量为0～10mol%。。
所述烧结温度为900～1000摄氏度，时间为30～60s。
电极材料为金属铂。
发生闪光后恒流控制电流为800～1000A。
本发明使用的烧结温度比热压烧结技术下降了500～700摄氏度，结时间不超过一分钟，显著节约能源；制备所得的烧结体，其密度达到理论密度的99.5%，可见光透过了大于90%；不仅可以提供满足高能X射线辐射探测应用的透明陶瓷闪烁体，同时制备速度快、透明度高、成本低。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种稀土氧化物透明陶瓷闪烁体的闪烧制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将混合稀土氧化物造粒粉倒进模具中干压成型；
（2）然后进行脱脂烧结，得到素坯；
（3）将素坯置于管式炉中加热到900～1000摄氏度；
（4）使用电极材料夹持素坯两侧，通以直流电，控制电压从0V开始以20～100V／s的速度线性上升，直至在约60～100V时发生闪光现象；
（5）控制电流降至1000A以下，恒定电流；持续20～50s；
（6）降温至室温，得到稀土氧化物透明陶瓷闪烁体烧结体；
（7）将烧结体进行研磨抛光，形成透明陶瓷闪烁体产品。
2.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物透明陶瓷闪烁体的闪烧制备方法，其特征在于：干压成型压强应在200～250MPa，保压时间为20～40s。
3.根据权利要求2所述的一种稀土氧化物透明陶瓷闪烁体的闪烧制备方法，其特征在于：混合稀土氧化物造粒粉由氧化镥、氧化钆、氧化铕混合而成，其中氧化镥含量为70～90mol%，氧化钆含量为10～20mol%，氧化铕含量为0～10mol%。
4.根据权利要求3所述的一种稀土氧化物透明陶瓷闪烁体的闪烧制备方法，其特征在于：所述烧结温度为900～1000摄氏度，时间为30～60s。
5.根据权利要求4所述的一种稀土氧化物透明陶瓷闪烁体的闪烧制备方法，其特征在于：电极材料为金属铂。
6.根据权利要求5所述的一种稀土氧化物透明陶瓷闪烁体的闪烧制备方法，其特征在于：发生闪光后恒流控制电流为800～1000A。
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