简谈离心固相反应法制备稀土掺杂YAG透明陶瓷及其性能

论文导读：.3.1发光和发光材料的概念19-201.3.2光致发光201.3.3发光的表征20-211.4稀土元素21-231.4.1稀土元素的性质及运用21-221.4.2稀土发光材料的发光机理22-231.4.3稀土发光材料的优点231.5本论文探讨内容及作用23-25第2章Ce：YGdAG透明陶瓷的制备及性能探讨25-45

2.1实验部分25-271.1实验原料251.2实验设备及仪器2

摘要：钇铝石榴石(Y3Al5O12, YAG),由于其优越的化学稳定性、光学和机械性能而作为一种重要的陶瓷材料。它可以被用作电子器件的耐热涂层和掺杂稀土离子的基体用作固体激光器工作物质。近年来,作为YAG单晶的替代品YAG多晶透明陶瓷受到了广泛的关注。目前,YAG粉体的合成策略主要有固相反应法,共沉淀法,溶胶-凝胶法,其中固相反应法因为具有产量高,工艺简单的特点被广泛运用。本论文采取商业Al2O3、Y2O3和稀上氧化物粉体通过固相反应法制备了透明的稀土掺杂YAG透明陶瓷。用商业Al2O3、Y2O3、Gd2O3粉体和Ce(NO3)3·xH2O晶体制备了化学式为CexY1.5-xGd1.5Al5O12和CexY3-xAl5O12的透明陶瓷,当Ce3+掺入量增加时,晶粒尺寸显著变小,透过率降低,当x=0.02时CexY1.5-xGd1.5Al5O12口CexY3-XAl5O12在λ=800nm的直线透过率分别为65.24%和76.59%；CexY3-xAl5O12的发光强度随着Ce3+掺入量的增加先增强后减弱,当x=0.05时达到最大,而对于CexY1.5-xGd1.5Al5O12,其发光强度随着Ce3+掺入量的增加而减弱,x=0.02其发光最强。比较CexY1.5-xGd1.5Al5O12和CexY3-xAl5O12,当掺入Gd3+后发光强度会减弱；对于这两组样品,退火只会影响样品的发光强度,而对激发与发射波长不会产生影响。以聚丙烯酸铵为分散剂,水为分散介质的Yb：YAG悬浮系统,最佳分散剂含量为0.5wt%；不需要调整pH值,最佳球磨时间为16h；生坯密度随固相含量的提升而升高；比较不同温度煅烧的粉体得出1200℃煅烧后的粉体烧结性能较好,但是在成型历程中容易分层,1300℃煅烧后的粉体烧结性能差,但成型历程中不容易分层；比较不同策略对粉体进行表面处理的结果,发现用磷酸在50℃处理的粉体分散效果好,可以制的固含量高达40vo1%的浆料。通过模压成型,制备了层状复合结构的Yb:YAG/YAG坯体,在不同温度真空烧结,1700℃烧结后的样品略有透明；样品中的晶粒和气孔大小随着烧结温度的升高长大,气孔是影响样品透明的主要理由。关键词：固相反应论文YAG论文透明陶瓷论文离心成型论文
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Abstract6-11
第1章 绪论11-25

1.1 透明陶瓷概述11-12

1.1 透明陶瓷的基本光物理11-12

1.2 透明陶瓷的运用12

1.2 YAG透明陶瓷12-19

1.2.1 YAG的结构及性质12-13

1.2.2 YAG粉体的合成13-15

1.2.3 YAG透明陶瓷的成型技术15

1.2.4 YAG透明陶瓷湿法成型浆料15-18

1.2.5 YAG透明陶瓷的烧结18-19

1.3 固体发光基本概念19-21

1.3.1 发光和发光材料的概念19-20

1.3.2 光致发光20

1.3.3 发光的表征20-21

1.4 稀土元素21-23

1.4.1 稀土元素的性质及运用21-22

1.4.2 稀土发光材料的发光机理22-23

1.4.3 稀土发光材料的优点23

1.5 本论文探讨内容及作用23-25

第2章 Ce：YGdAG透明陶瓷的制备及性能探讨25-45

2.1 实验部分25-27

2.

1.1 实验原料25

2.

1.2 实验设备及仪器25-26

2.

1.3 实验原理及历程26-27

2.2 测试策略27-28

2.1 物相浅析27

2.2 显微浅析27-28

2.3 透过率测定28

2.4 光谱浅析28

2.3 结果浅析28-44

2.3.1 Ce掺入量的影响28-36

2.3.2 退火温度的影响36-44

2.4 本章小结44-45

第3章 离心成型制备Yb：YAG透明陶瓷45-73

3.1 实验部分45-47

3.

1.1 实验原料45

3.

1.2 实验设备及仪器45-46

3.

1.3 实验原理及历程46-47

3.2 测试策略47-49
3.

2.1 浆料pH值47-48

3.

2.2 沉降实验48

3.

2.3 密度的测量48

3.

2.4 红外浅析48

3.

2.5 粒度浅析48

3.论文导读：粉料处理的影响58-703.4本章小结70-73第4章制备Yb：YAG/YAG复合结构透明陶瓷的探讨73-814.1实验部分73-744.1.1实验原料734.1.2实验设备及仪器73-744.1.3实验历程744.2测试策略744.3结果与讨论74-794.4本章小结79-81第5章结论81-83参考文献83-87致谢87上一页12

2.6 物相浅析48-49

3.

2.7 显微浅析49

3 结果浅析49-70

3.1 分散剂含量的确定49-52

3.2 球磨时间的确定52

3.3 浆料的固含量52-53

3.4 粉料的选择53-58

3.5 粉料处理的影响58-70

3.4 本章小结70-73

第4章 制备Yb：YAG/YAG复合结构透明陶瓷的探讨73-81

4.1 实验部分73-74

4.

1.1 实验原料73

4.

1.2 实验设备及仪器73-74

4.

1.3 实验历程74

4.2 测试策略74

4.3 结果与讨论74-79

4.4 本章小结79-81

第5章 结论81-83
参考文献83-87
致谢87