CN115073161A - 一种复合陶瓷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种复合陶瓷的制备方法，包括如下步骤：S1：在研磨机构中分别加入原料、Al2O3球和酒精研磨得到浆料；Al2O3球与原料的质量比为3:2，其中原料为Y2.99Al5O12:Ce0.01的化学计量比，1≥x≥0；S2：将浆料烘干后，对烘干后的浆料再次研磨，得到粉末；S3：对粉末进行压制，得到原型片体；S4：将原型片体在200MPa的压力下，冷等静压数分钟；S5：将原型片体放置在保温设备中进行保温；S6：取出保温结束后的原型陶瓷片，减薄抛光；S7：抛光完成后，将原型陶瓷片置于马弗炉中保温设定时间，保温结束后随炉降温，完成制备完成；S8：将磨球洗净，称取磨球的质量，计算磨球前后的质量差。本发明通过使用Al2O3球作为球磨球体，通过控制球磨时间，从而得到掺入不同Al2O3的目的。
Description
技术领域
本发明涉及激光照明领域，具体涉及一种复合陶瓷的制备方法。
背景技术
随着大功率激光照明的不断发展，其对荧光转换体的热稳定性及散热能力要求逐渐拔高。传统的白光照明实现方式是由blue chip+YAG:Ce黄色荧光粉组成。而YAG:Ce荧光粉的散热能力，是完全无法承受，大功率激光照明产生的大量热能。于是业内就提出bluechip+YAG：Ce陶瓷或YAG:Ce单晶的解决办法，但是对于大功率激光照明来说，这二者依然无法承受过高的蓝光功率密度，于是利用Al2O3的高散热性，去提高激光饱和阈值，于是提出YAG-Al2O3复合陶瓷。现有技术：YAG原料粉体直接掺Al2O3粉体，1600-1800℃高温真空烧结，往往得出的陶瓷质量并不高，晶界不清晰，陶瓷透过率差。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种复合陶瓷的制备方法，具体技术方案如下：
一种复合陶瓷的制备方法，其特征在于：
包括如下步骤：
S1：在研磨机构中分别加入原料、Al2O3球和酒精研磨得到浆料；
Al2O3球与原料的质量比为3:2，其中原料为Y2.99Al5O12:Ce0.01的化学计量比，1≥x≥0；
S2：将浆料烘干后，对烘干后的浆料再次研磨，得到粉末；
S3：对粉末进行压制，得到原型片体；
S4：将原型片体在200MPa的压力下，冷等静压数分钟；
S5：将原型片体放置在保温设备中进行保温；
S6：取出保温结束后的原型陶瓷片，减薄抛光；
S7：抛光完成后，将原型陶瓷片置于马弗炉中保温设定时间，保温结束后随炉降温，完成制备完成；
S8：将磨球洗净，称取磨球的质量，计算磨球前后的质量差。
为更好的实现本发明，可进一步为：
在步骤S1中，
所述研磨机构为行星球磨机，该研磨机构的转速为180rpm，球磨时12-48h。
进一步地：
在步骤S5中，
所述原型片体放置于真空钨丝炉中，真空压低于3*10-5Pa，1600℃-1800℃保温8h。
进一步地：
在步骤S7中，
原型片体置于马弗炉中保温设定时间，1200℃空气气氛保温4h。
本发明的有益效果为：本发明通过使用Al2O3球作为球磨球体，通过控制球磨时间，从而得到掺入不同Al2O3的目的。这种方法制备的YAG-Al2O3透过率高，且Al2O3活性更高，Al2O3大量与YAG以清晰的晶界为界限分割，既起到匀光的效果，又不影响主晶格YAG的发光，随着球磨时间的逐渐提高，激光流明饱和阈值逐渐变大，热导率逐渐增强。
附图说明
图1为本发明的工作流程图；
图2为SEM图；
图3为效果说明图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示：
一种复合陶瓷的制备方法，
包括如下步骤：
S1：粉体制备，按照Y2.99Al5O12:Ce0.01(0.1≥x≥0)的化学计量比精确称量原料，置于250ml尼龙球磨罐中，并以球料质量比3:2的比例加入Al2O3球，再加入酒精没过球体，并封口置于行星球磨机中，转速180rpm，球磨时12-48h；
S2：将行星球磨机中球磨完成的浆料，置于鼓风机中烘干，再研磨备用；
S3：将研磨的粉体通过压片机，压制成直径为15mm的，单片质量为0.8mg的原型片体；
S4：将原型片体放置在200MPa的压力下，冷等静压3min；
S5：将静压完成的原型片体放置于真空钨丝炉中，真空压低于3*10-5Pa，1600℃-1800℃保温8h，保温结束后随炉降温；
S6：将真空钨丝炉中降温结束的原型片体取出，并减薄抛光；
S7：将减薄抛光后的陶瓷置于马弗炉中，1200℃空气气氛保温4h；
S8：将磨球洗净，称去质量，计算前后质量差。
此处t＝0，代表为耐磨氧化Al2O3球，球磨时间为2h。
通过Al2O3球球磨损失掺入Al2O3，样品透过率可提高至75％(原方案不足50％)，激光流明饱和阈值由4.3W/m2提高9.1W/m2，455nm蓝光激光激发样品流明效率最高可达195lm/W。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种复合陶瓷的制备方法，其特征在于：
包括如下步骤：
S1：在研磨机构中分别加入原料、Al2O3球和酒精研磨得到浆料；
Al2O3球与原料的质量比为3:2，其中原料为Y2.99Al5O12:Ce0.01的化学计量比，1≥x≥0；
S2：将浆料烘干后，对烘干后的浆料再次研磨，得到粉末；
S3：对粉末进行压制，得到原型片体；
S4：将原型片体在200MPa的压力下，冷等静压数分钟；
S5：将原型片体放置在保温设备中进行保温；
S6：取出保温结束后的原型陶瓷片，减薄抛光；
S7：抛光完成后，将原型陶瓷片置于马弗炉中保温设定时间，保温结束后随炉降温，完成制备完成；
S8：将磨球洗净，称取磨球的质量，计算磨球前后的质量差。
2.根据权利要求1所述一种复合陶瓷的制备方法，其特征在于：
在步骤S1中，
所述研磨机构为行星球磨机，该研磨机构的转速为180rpm，球磨时12-48h。
3.根据权利要求1所述一种复合陶瓷的制备方法，其特征在于：
在步骤S5中，
所述原型片体放置于真空钨丝炉中，真空压低于3*10-5Pa，1600℃-1800℃保温8h。
4.根据权利要求1所述一种复合陶瓷的制备方法，其特征在于：
在步骤S7中，
原型片体置于马弗炉中保温设定时间，1200℃空气气氛保温4h。
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