YAG透明陶瓷的制備與性能研究

性能研究G強的特點，廣泛應(yīng)用于照明系劑的組成及其與氧化鋁的混正文：釔鋁石榴石(簡稱YAG)具有立方結(jié)構(gòu),無雙折射效應(yīng),高溫蠕變小,光學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性能優(yōu)異,廣泛應(yīng)用于激光器基質(zhì)材料,還可用于制作高溫可見光和紅外窗口。與YAG單晶體相比,YAG透明陶瓷可以滿足制備大功率激光器所需的大尺寸樣品和更高的摻雜濃度,因此在取代YAG單晶方面已顯示出良好的應(yīng)用前景,并成為近年來材料領(lǐng)域的一個研究熱點。本論文采用價格低廉的金屬鹽類為原料,合成了AGYA03粉體對于有效降低燒結(jié)溫度極為重要。分別以化學(xué)沉淀法和碳酸鋁銨熱分解法合成了高活性的Y203和αhYAGm內(nèi)透dYAGA3與γ-A13混合粉體,并以此為原料制備出光學(xué)性能更加優(yōu)良的1at％Nd:YAG透明陶瓷。YAGGGKt件下的晶界擴(kuò)散,和碳酸氫銨為原料,通過添加適量S042-使其在先驅(qū)體形成和粉體煅燒過程發(fā)揮良(pH=和慢速滴定(2m1·min-1)有利于提高先驅(qū)體粉體的活性,煅燒后得到一次顆粒尺寸為48nm、分散性良好的YAG粉體。利用所得粉體經(jīng)1700℃真空燒結(jié)5h,得到了透明YAG陶瓷,其直線透過率在可見光區(qū)達(dá)到了56%。采用相同工藝制備出的at%Nd：YAG透明陶瓷經(jīng)1700℃真空燒h尿素為沉淀劑,利用均相沉淀的方法制備了YAG超細(xì)粉。硝酸鹽為原料時得到的先驅(qū)體在110hYAG；通過引AGG具有良好的分散性,顆粒形狀近似球形,平均大小為μm。經(jīng)過1700℃真空燒結(jié)10h,獲得了YAG透明陶瓷。氧化鋁原料優(yōu)選純度在％以上，平均粒徑為μm，粒度分布范圍窄，顆粒完整的高純超細(xì)氧化鋁粉體。如果無添加劑，會出現(xiàn)晶粒異常長大，包裹大量晶內(nèi)氣添加的效果優(yōu)于單一使用MgO，更優(yōu)選MgO與Y2O3，含量最佳范圍是各~％?；炝蠒r以硝酸鹽的形式引入添加劑，球磨介質(zhì)選用酒精。采用氫氣氛高溫?zé)Y(jié)時，保溫時間的確定還需考慮添加劑的組分，如果添加劑量很少，保溫時間長會導(dǎo)致添加劑揮發(fā)，晶粒異常長大，如果添加劑量較多，較長的保溫時間會使晶粒充分生長，燒結(jié)體更致密。依據(jù)前幾項研究結(jié)果，各項采用優(yōu)選條件，用氫氣氛高溫?zé)Y(jié)所得的透明氧化鋁制品晶相為α-Al2O3，密度高達(dá)％以上，晶粒尺寸為15~40μm，平均結(jié)制品致密度差，完全不透明；制品內(nèi)部存在很多裂紋，力學(xué)性能差；后緒處理工藝復(fù)雜。而且放電等離子體法對設(shè)備的要求很高，不適于透明陶瓷的制備。陶瓷研究現(xiàn)狀及展望[J];材料導(dǎo)報;2005年08期2.張華山,荊敏,韓輝,蘇春輝,邵晶,張洪波,候朝霞;均相共沉淀法合成釔鋁石榴石3.聞雷,孫旭東,王介強,左良;Y_2O_3超微粉及其