法拉第磁旋光透明陶瓷及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102093054A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102093054A(43)申请公布日2011.06.15(21)申请号201010568755.3(22)申请日2010.12.01(71)申请人中国科学院上海光学精密机械研究所地址201800上海市800-211邮政信箱(72)发明人林辉周圣明滕浩(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司31213代理人张泽纯(51)Int.Cl.C04B35/50(2006.01)C04B35/505(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图1页(54)发明名称法拉第磁旋光透明陶瓷及其制备方法(57)摘要一种法拉第磁旋光透明陶瓷及其制备方法，该透明陶瓷的结构式为：Tb3-xAxAl5-yByO12，其中：A为Tm、Lu、Y或Gd；B为Sc或Ga；x和y的取值范围为：0≤x≤2.9，0≤y≤5。其制备方法是：按Tb3-xAxAl5-yByO12组份配置好原料，加入0.3wt％～0.7wt％的正硅酸乙酯做为添加剂，粉料经球磨、烘干、压片后，对其施以200MPa以上冷等静压力压制成坯体，再预烧去除有机成分；最后放入真空或热压烧结炉中烧结，得到Tb3-xAxAl5-yByO12磁旋光透明陶瓷。本发明陶瓷在可见-近红外波段具有较高的光学透过率和较高的Verdet常数，制备方法具有制备工艺简单、低成本，制备过程中无毒害等优点。CN1029354ACCNN110209305402093060A权利要求书1/1页1.一种透明法拉第磁旋光陶瓷，特征在于其结构式为：Tb3-xAxAl5-yByO12，其中：A为Tm、Lu、Y或Gd；B为Sc或Ga；x和y的取值范围为：0≤x≤2.9，0≤y≤5。2.权利要求1所述的透明法拉第磁旋光陶瓷的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：①初始原料采用原料纯度不低于99.9％的七氧化四铽、三氧化二铽、铝酸铽、氧化铝、氧化钇、氧化铥、氧化镥、氧化钆、氧化钪、氧化镓的粉体；②根据需要制备的透明法拉第磁旋光陶瓷的分子式Tb3-xAxAl5-yByO12的组成并确定x，y的取值，并按摩尔比称量相应的粉体原料，加入0.3wt％～0.7wt％的正硅酸乙酯作为添加剂，经球磨将粉料混匀、细化；③粉料烘干后经造粒、压片，对其施以200MPa以上冷等静压力压制成坯体，再预烧去除有机成分；④最后放入真空烧结炉或热压烧结炉烧结，得到Tb3-xAxAl5-yByO12透明法拉第磁旋光陶瓷：真空烧结炉烧结：真空烧结炉内的保温温度为1400～1650℃，保温时间为0.5～50小时；真空烧结炉内的真空度优于3×10-2Pa；热压烧结炉烧结：热压烧结炉内的保温温度为900～1500℃，对陶瓷坯体施加的压力为0.2～10MPa，保温时间为0.5～50小时。3.权利要求1所述的透明法拉第磁旋光陶瓷的制备方法，其特征在于该方法包括下列步骤：①初始原料采用原料纯度不低于99.9％的硝酸铽或氯化铽，硝酸铝或氯化铝、硝酸铥或氯化铥、硝酸镥或氯化镥、硝酸镓或氯化镓、硝酸钪或氯化钪；②根据需要制备的透明法拉第磁旋光陶瓷的分子式Tb3-xAxAl5-yByO12的组成和确定x，y的取值，按摩尔比称量相应的粉体原料；③采用以尿素或碳酸氢铵等为沉淀剂的化学共沉淀法、或以柠檬酸为稳定剂采用溶胶-凝胶法制备Tb3-xAxAl5-yByO12前躯体，后经煅烧得Tb3-xAxAl5-yByO12粉末，再加入0.3～0.7wt％的正硅酸乙酯将所述的Tb3-xAxAl5-yByO12粉末进行球磨，后经注浆成型或冷等静压成型制成坯体，再预烧去除有机成分；④最后放入真空烧结炉或热压烧结炉，得到Tb3-xAxAl5-yByO12透明法拉第磁旋光陶瓷：真空烧结炉烧结：真空烧结炉内的保温温度为1400～1650℃，保温时间为0.5～50小时；真空烧结炉内的真空度优于3×10-2Pa；热压烧结炉烧结：热压烧结炉内的保温温度为900～1500℃，对陶瓷坯体施加的压力为0.2～10MPa，保温时间为0.5～50小时。2CCNN110209305402093060A说明书1/9页法拉第磁旋光透明陶瓷及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及法拉第磁旋光透明陶瓷材料，特别是一种组分为Tb3-xAxAl5-yByO12(其中，A为Tm，Lu，Y，Gd等，B为Sc，Ga等；0≤x≤2.9，0≤y≤5)的法拉第磁旋光透明陶瓷及其制备方法。背景技术[0002]基于法拉第磁旋光材料的光隔离器是光通信、高功率激光加工等领域的必需器件之一，其工作原理是基于法拉第磁旋光现象，磁旋光材料在磁场作用下将反向传播光的偏振方向旋转90°，从而(通过偏振片)起到隔离反向光传播的作用