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一種高彈性RAG:W彈性陶瓷、制備方法與應用

文檔序號:41759126發布日期:2025-04-29 18:28閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種高彈性的rag:w彈性陶瓷,其特征在于:彈性陶瓷的原料成分為rag與w的氧化物,其中,rag的化學式為r3al5o12,擁有立方石榴石結構,r為釓(gd)、鏑(dy)或镥(lu)中的一種,w為銪(eu3+)、鐿(yb3+)或釹(nd3+)中的至少一種,所述的彈性陶瓷的彈性模量為300-400mpa。

2.根據權利要求1所述的高彈性的rag:w彈性陶瓷的制備方法,其特征在于,利用am?凝膠注模結合無機碳酸鈣低聚物(cco)與有機共價硫辛酸(ta)的方法制備彈性陶瓷,包括以下步驟:

3.根據權利要求1所述的高彈性的rag:w彈性陶瓷的制備方法,其特征在于,所述步驟(1)中r的氧化物粉體r2o3、氧化鋁粉al2o3和w的氧化物粉體w2o3均為高純氧化物,粉體純度>99.9%,所述r2o3、al2o3、w2o3粉體的摩爾比為3:5:(0.01~0.1),碳酸鈣低聚物占氧化物混合粉的質量百分含量為1~3wt%,?有機共價硫辛酸占氧化物混合粉的質量百分含量為0.4~0.8wt%,乙醇溶液占氧化物混合粉的質量百分含量為5~10wt%。

4.根據權利要求1所述的高彈性的rag:w彈性陶瓷的制備方法,其特征在于,所述步驟(1)中球磨采用以酒精為溶劑的尼龍球磨罐,球磨的球介質與氧化物混合粉的質量比為2:1,球磨的轉速為160~170r/min,球磨時間為20-24h;干燥溫度為70~80℃,干燥時間為20~24h;所述步驟(1)中,一次煅燒溫度為1100~1400℃,一次煅燒時間為2~4h,二次煅燒溫度為800~1000℃,二次煅燒時間為2~4h,一次煅燒和二次煅燒時的升溫速率為5~8℃/min,一次煅燒和二次煅燒時的降溫速率為5~10℃/min。

5.根據權利要求1所述的高彈性的rag:w彈性陶瓷的制備方法,其特征在于,所述步驟(2)中,rag:w前驅體粉末分兩次加入到球磨罐中,球磨時間為3~5h,丙烯酰胺占rag:w前驅體粉末的質量百分含量為2~4wt%,n,n’-亞甲基雙丙烯酰胺占rag:w前驅體粉末的質量百分含量為0.1~0.2wt%,檸檬酸銨占rag:w前驅體粉末的質量百分含量為0.02~0.04wt%,四甲基氫氧化銨溶液中的四甲基氫氧化銨占rag:w前驅體粉末的質量百分含量為1.0~1.1wt%,所得漿料的固含量為45~55wt%。

6.根據權利要求1所述的高彈性的rag:w彈性陶瓷的制備方法,其特征在于,所述步驟(3)中催化劑為四甲基乙二胺溶液,其中四甲基乙二胺溶液中的四甲基乙二胺占rag:w前驅體粉末質量的15~25wt%;引發劑為過硫酸銨溶液,過硫酸銨溶液中的過硫酸銨占rag:w前驅體粉末質量的3~5wt%;所述步驟(3)真空除泡機中除泡時間為30~60min;所述干燥是在40℃和80℃干燥箱分別干燥20~24h。

7.根據權利要求1所述的高彈性的rag:w彈性陶瓷的制備方法,其特征在于,所述步驟(3)中,脫模后的素坯排膠的具體步驟是:先將素坯在120~200℃下燒6~8h,然后降至室溫,升、降溫速率為0.5~1℃/min;然后將素坯在400~500℃下排6~8h,再降至室溫,升、降溫速率為1~2℃/min;最后將素坯在700~800℃下排6~8h,再降至室溫,升、降溫速率為1~2℃/min。

8.根據權利要求1所述的高彈性的rag:w彈性陶瓷的制備方法,其特征在于,

9.根據權利要求1所述的高彈性的rag:w彈性陶瓷的制備方法,其特征在于,

10.權利要求1所述高彈性的rag:w彈性陶瓷在光學傳感器領域。


技術總結
本發明公開了一種高彈性RAG:W彈性陶瓷的制備方法與應用。利用AM凝膠注模結合無機碳酸鈣低聚物(CCO)與有機共價硫辛酸(TA)的方法解決常規陶瓷彈性差的問題。本發明提出在成分為RAG混合粉體中加入W的氧化物,再將無機碳酸鈣低聚物與有機共價硫辛酸添加入乙醇溶液中,隨后將此溶液加入前述的混合粉體中,之后利用AM凝膠注模制成不同彈性的RAG:W陶瓷。將AM單體、分散劑、PH調節劑添加到陶瓷粉體中進行球磨制成漿料;將漿料注入模具中凝固成型,脫模,干燥得到陶瓷素坯;將陶瓷素坯進行燒結,退火,拋光處理,即得RAG:W彈性陶瓷。本發明的RAG:W彈性陶瓷具有良好的彈性性能,能夠應用于光學傳感器領域。

技術研發人員:馬躍龍,郝學程,吳蘭,徐雪萌,程曉,鹿莉莉
受保護的技術使用者:河南工業大學
技術研發日:
技術公布日:2025/4/28
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