一种镍离子掺杂的氧氟玻璃陶瓷材料及其制备方法与流程

文档序号:12158720阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种镍离子掺杂的氧氟玻璃陶瓷材料,其特征在于:该氧氟玻璃陶瓷材料中含有KZnF3纳米晶,该氧氟玻璃陶瓷材料的摩尔组成按化学式表示为:(1-y)[xKF·xZnF2·(1-2x)SiO2yNiO,其中x=0.2~0.3,y=0.0005~0.02。

2.一种镍离子掺杂的氧氟玻璃陶瓷材料的制备方法,其特征在于:采用熔融淬冷法熔制基础玻璃,然后将熔制得到的基础玻璃进行析晶热处理,即得到镍离子掺杂的氧氟玻璃陶瓷材料,具体工艺步骤为:

1)按照化学式(1-y)[xKF·xZnF2·(1-2x)SiO2yNiO的摩尔组成,其中x=0.2~0.3,y=0.0005~0.02,计算并对各原料进行称量,然后将各原料混合均匀;

2)取干净的铂金坩埚置于中频感应炉中部,调节中频感应炉的功率,在30min内使炉内温度升至1150~1300℃;

3)将混合好的原料放入铂金坩埚中,加上盖子,保温0.5~1h使原料液化;再使炉内温度升至1400~1500℃,保温1~2h,使原料反应完全;然后,通过铂金搅拌器以30~90r/min的速率搅拌熔液,使熔液匀化;之后缓慢取出铂金搅拌器,将熔液静置0.5~1h,再倒入经预热的模具中淬冷成型,随后迅速放入退火炉中保温,保温温度比玻璃转变温度低10~40℃,保温3~5h之后随炉冷却,再切片抛光即得到基础玻璃;

4)对得到的基础玻璃在晶化炉中进行析晶热处理,热处理温度比玻璃转变温度高40~80℃,热处理时间为5~80h,最后再随炉冷却,在基础玻璃中析出镍离子掺杂的KZnF3纳米晶,得到镍离子掺杂的氧氟玻璃陶瓷材料,该氧氟玻璃陶瓷材料中含有KZnF3纳米晶,该氧氟玻璃陶瓷材料的摩尔组成按化学式表示为:(1-y)[xKF·xZnF2·(1-2x)SiO2yNiO,其中x=0.2~0.3,y=0.0005~0.02。

3.根据权利要求2所述的一种镍离子掺杂的氧氟玻璃陶瓷材料的制备方法,其特征在于:步骤3)中,模具的预热温度为420~480℃,在退火炉中的保温温度为420~480℃。

4.根据权利要求2所述的一种镍离子掺杂的氧氟玻璃陶瓷材料的制备方法,其特征在于:步骤4)中,热处理温度为460~560℃。

5.根据权利要求2所述的一种镍离子掺杂的氧氟玻璃陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述的KZnF3纳米晶的尺寸小于50nm。

6.根据权利要求2所述的一种镍离子掺杂的氧氟玻璃陶瓷材料的制备方法,其特征在于:步骤1)中,各原料的引入形式为氟化钾、氟化锌、石英砂和氧化镍。

7.根据权利要求6所述的一种镍离子掺杂的氧氟玻璃陶瓷材料的制备方法,其特征在于:引入的氟化钾和氟化锌的纯度为3N,引入的石英砂和氧化镍的纯度为4N。

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