多晶透明陶瓷材料是一种具有独特的透光性能,同时兼有耐高温、耐腐蚀、高绝缘、高强度等陶瓷特性的无机非金属材料。
出现的问题:
1.热分解形成的相应氧化物的烧结活性很低。
2.烧结过程中需要粘结剂,易引入杂质,影响产品透明度。
3.铝的加入容易引起添加剂在原料中分布不均匀等问题。
解决以上问题的方法步骤如下:
(1)钼酸铒添加剂的制备
在0℃~25℃的温度下,将钼酸铵溶液滴加到浓度为0.03mol/L~0.20mol/L硝酸铒母盐溶液中,并搅拌硝酸铒母盐溶液,其中,钼酸铵的加入量以硝酸铒母盐溶液中硝酸铒质量计为0.1%~1×10-3%,产生钼酸铒添加剂。
(2)硝酸盐类铒基层状化合物的制备
在0℃~25℃的温度下,继续向生成钼酸铒添加剂的硝酸铒母盐溶液中滴加浓度为1mol/L的氨水,并使滴定终点的pH值为7.5~9.5,在滴加结束后,陈化0.5h~24h,得到大量白色沉淀;对白色沉淀进行过滤洗涤,获得含有钼酸铒的硝酸盐类铒基层状化合物。
(3)制备含有钼酸铒烧结助剂的氧化铒纳米粉末
在0℃~25℃的温度下,再将步骤(2)获得的化合物加入到硫酸铵溶液中浸泡0.5h~24h进行离子交换;对离子交换产物依次经洗涤、干燥、研磨及过筛处理,再对其进行煅烧,获得含有钼酸铒烧结助剂的氧化铒纳米粉末。
(4)成型、无压烧结氧化铒透明陶瓷
对含有钼酸铒烧结助剂的氧化铒纳米粉末先预压、再冷等静压成型后,然后进行高温无压烧结,经退火处理和机械加工后,获得氧化铒透明陶瓷。
解决方案:
通过反应自生成的钼酸铒沉淀作为烧结助剂,以及硫酸铵作为离子交换剂制备出颗粒粒度小、粒度均匀、分散性好的高活性氧化铒粉体,采用该氧化铒粉体通过无压烧结获得直线透过率高的氧化铒透明陶瓷。