[发明专利]一种YAG单晶粉体的制备方法

摘要

本发明属于新材料制备技术领域，涉及一种经济实用的制备YAG单晶粉体的方法，解决现有水热法制备过程中需要高温高压的苛刻条件且产量低的问题，包括配料与压块、块体熔融、产品析出、熔块破碎、粉体分离和粉体纯化六个工艺步骤；采用常规的硅碳棒箱式炉替代现有高温高压的高压釜，实现常压下制备YAG单晶粉体，其制备的粉体中的粉粒是发育良好的无团聚的单晶体，整个过程是在空气中常压下进行；其整体工艺简单，制备条件易得，制备成本低，产品性能好，应用范围广，实现工业化生产的环境友好。

主权项

一种YAG单晶粉体的制备方法，其特征在于具体工艺包括以下步骤：(1)、配料与压块：依次称取质量分数为14.09％的SiO2、55％的PbO、12.99％的Al2O3、15.19％的Y2O3和2.73％的KOH的原料混合，然后放入球磨罐中球磨4h混合均匀，取出在80MPa下压成块体，再用刀片刮去块体表面模具带入的杂质；(2)、块体熔融：将块体放进高铝坩埚中，连同坩埚一起送进箱式电炉后；用4h的时间将炉温升到1250℃，使坩埚中的块体熔融后保持2h，使熔体中各成分通过扩散达到均匀化，并且熔体中气孔基本排出，使熔体澄清为透明状态；(3)、产品析出：将箱式电炉温度降低到1150℃，使原熔化在熔体中的氧化铝和氧化钇因自由能大幅降低而优先析出，析出物为结晶的钇铝石榴石(YAG)，再保持2h，使其析晶完全；(4)、熔块破碎：关闭电源，待箱式电炉温度降低至室温，取出坩埚中的熔块，此熔块是大量YAG单晶颗粒和铅硅玻璃的混合体，将熔块破碎成粒径为1.0mm的粉体，再将粉体平摊在5mm厚的多孔氧化铝瓷板上，瓷板孔径5μm，气孔率为30％；(5)、粉体分离：将摊有粉体的多孔氧化铝瓷板送进箱式电炉，快速升温至1100℃，保温1h，使粉体中玻璃熔化后渗入多孔氧化铝瓷板的气孔中，YAG颗粒留在多孔氧化铝瓷板表面；(6)、粉体纯化：将箱式电炉降温后，取出多孔氧化铝瓷板，用刀片刮下YAG颗粒即产品单晶粉体；再将得到的YAG单晶粉体放入体积分数为60％的HF溶液中，溶掉残余的铅硅玻璃即得到纯YAG单晶粉体。