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共沉淀法制备掺钕钇铝石榴石透明激光陶瓷的研究

来源期刊:中国稀土学报2006年第1期

论文作者:侯朝霞 张洪波 张华山 宋琼 苏春辉 邵晶

关键词:共沉淀法; 反滴定; 掺钕钇铝石榴石; 透明陶瓷; 激光材料; 稀土;

摘    要:掺钕钇铝石榴石(Nd∶YAG)多晶透明陶瓷具有良好的化学稳定性、光学性能和耐高温性能, 是一种很有前途的激光工作物质. 以Al(NO3)·9H2O, Y2O3, Nd2O3和NH4HCO3为原料, (NH4)2SO4为静电稳定剂, 正硅酸乙酯为添加剂, 采用共沉淀法和反滴定方式于1100 ℃合成出分散均匀、团聚程度轻、 YAG立方晶相的Nd∶YAG纳米前驱体粉末, 经1700 ℃真空烧结5 h制备出Nd∶YAG透明陶瓷材料. 采用TG-DTA, XRD, TEM, FT-PL和FEG-ESEM等测试手段对Nd∶YAG陶瓷材料进行了表征. 研究结果表明: 前驱体粉末在800 ℃时为无定型态, 当温度达到890 ℃时析出大量的YAlO3(YAP)和少量的Y3Al5O12(YAG) 晶体, 当温度达到1012 ℃时就全部转化为YAG立方晶相;前驱体纳米粉末中存在团聚. Nd∶YAG陶瓷材料的激光工作波长为1.065 μm, 和相同组分的单晶相比存在轻微的红移现象;随着透射光波长的增加, 透光率逐渐增加, 在可见光区透光率约为45%, 在近红外光区透光率约为58%.

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共沉淀法制备掺钕钇铝石榴石透明激光陶瓷的研究

侯朝霞1,张洪波1,张华山1,宋琼1,苏春辉1,邵晶1

(1.长春理工大学材料与化工学院,吉林,长春,130022)

摘要:掺钕钇铝石榴石(Nd∶YAG)多晶透明陶瓷具有良好的化学稳定性、光学性能和耐高温性能, 是一种很有前途的激光工作物质. 以Al(NO3)·9H2O, Y2O3, Nd2O3和NH4HCO3为原料, (NH4)2SO4为静电稳定剂, 正硅酸乙酯为添加剂, 采用共沉淀法和反滴定方式于1100 ℃合成出分散均匀、团聚程度轻、 YAG立方晶相的Nd∶YAG纳米前驱体粉末, 经1700 ℃真空烧结5 h制备出Nd∶YAG透明陶瓷材料. 采用TG-DTA, XRD, TEM, FT-PL和FEG-ESEM等测试手段对Nd∶YAG陶瓷材料进行了表征. 研究结果表明: 前驱体粉末在800 ℃时为无定型态, 当温度达到890 ℃时析出大量的YAlO3(YAP)和少量的Y3Al5O12(YAG) 晶体, 当温度达到1012 ℃时就全部转化为YAG立方晶相;前驱体纳米粉末中存在团聚. Nd∶YAG陶瓷材料的激光工作波长为1.065 μm, 和相同组分的单晶相比存在轻微的红移现象;随着透射光波长的增加, 透光率逐渐增加, 在可见光区透光率约为45%, 在近红外光区透光率约为58%.

关键词:共沉淀法; 反滴定; 掺钕钇铝石榴石; 透明陶瓷; 激光材料; 稀土;

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