不久前仁国建筑材料科学研究院发明了用于固体激光器陶瓷聚光腔中的一种新型的具有高反射和紫外吸收功能的陶瓷釉料及使用该陶瓷釉料制备陶瓷聚光腔的方法。这一发明已于2004年2月被国家知识产权局授予发明专利。这一发明的技术方案如下:高反射、吸紫外陶瓷釉料,是在石英质基础釉料中添加稀土材料,稀土材料为CeOZ、LaZO,和S叭03,中的一种或两种及两种以上的组合。
基础釉料100重量份中添加稀土材料5一20重量份,另外添加5一6重量份的水和0.3重量份的甲基纤维素形成高反射、吸紫外陶瓷釉料的釉浆。高反射、吸紫外陶瓷釉料制备陶瓷聚光腔的方法,是将基础釉料和稀土材料以及水和甲基纤维素进行球磨混合制成釉浆,釉浆施于陶瓷聚光腔坯体表面,其特征在于:低温烘干后于1160一1200℃下烧釉。
掺有稀土元素的釉料在激光晶体的主要吸收带具有很高的反射率,同时可降低非吸收带的反射率,呈现出对紫外光的吸收功能,可避免紫外辐照对激光晶体产生有害的色心,提高泵浦输出功率,改善聚光腔的反射谱特性,达到延长激光器使用寿命的目的。
基础釉料的组配及制备使用的基础釉料,可以采用现有的常规石英质釉料配方。优选的组成范围(重量份):A12O3,8一11.4ZnOS一8Zro.8一13BaO一2510.54―65CaO4一7.4KoO一4,6Na,0一0.8上面涉及的基础釉料采用通常的釉料熔制工艺制备,制备方法包括以下几个步骤,首先根据基础釉料的组成分别称取石英砂、AL:03、ZnO、zrOZ、BaC03、CaCO.、L几CO3、MgCO;、SrCO.KZCO3、NaZC03,把上述原料在球磨机中充分混合,混合后的原料装人氧化铝柑涡中,并置于电炉中加热,加热温度为1300一1350℃,把加热熔化之后的基础釉料倒人水中淬冷。
*后把经过熔制所得到基础釉料通过研磨,过筛后备用。高反射、吸紫外陶瓷釉料的组配及制备将上述基础釉料和稀土材料混合,即得到具有高反射、吸紫外功能的陶瓷釉料;其中,所选择的稀土材料为Ce02、LaZO3、Sm203中的一种或多种的组合,稀土材料与基础釉料的混合比例10:5一20.高反射、吸紫外陶瓷釉料在使用时需要加人添加剂配制成釉浆,优选的配制方法为,将基础釉料、稀土材料、水和甲基纤维素按1:0.05一0.20:0.5一0.6:0.03之配比,分别称取后倒人球磨罐,在球磨机中混合5一6小时,即得到可供陶瓷聚光腔使用的釉浆。
将制成的釉浆涂布在陶瓷聚光腔上,经烧釉后形成釉面层。
经测试,该釉面层表面光滑,具有耐腐蚀、耐清洗、抗辐照的功能,在固体激光器主要吸;文带(0.6一0.gum)呈现出高f内反射率(93一99%),同时在无效吸收带(0.25一o.4um)呈现出降低反射率(铭一82%)的功能。