溶剂热合成yag超细粉体及其机理研究

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1、摘要钇铝石榴石(YAG)透明陶瓷因其具有优良的光学性能和机械性能，是一种理想的激光材料：同时，YAG由于具有极高的高温抗蠕变性能，掺杂稀土成分后具有荧光性能，所以也是一种理想的高温结构材料和发光材料。性能优良的YAG超细粉体有利于制备高性能的YAG陶瓷材料和发光材料。本论文主要对溶剂热法合成YAG超细粉体的制备工艺，物相组成和粉体的性能进行了研究，并对YAG的形成机理进行了探讨。以廉价的无机盐Al(N03)3-9H20和Y203为原料，按化学计量LL(Y：AI=3：5)配成混合溶液，氨水作为沉淀剂，采用共沉淀法制各Y”、～”混合均匀的前驱沉淀物。

2、以异丙醇为溶剂，通过溶剂热法低温合成了YAG超细粉体，研究了合成温度、保温时间、前驱体等工艺条件对合成YAG超细粉体的影响；利用XJLE)、TEM和IR对产物微观形态和晶体结构进行了表征。研究结果表明，在300"C保温10h条件下直接合成了球形的、单分散的YAG超细粉体，颗粒平均粒径为200nm。以异丙醇与水为混合溶剂合成了YAG超细粉体。通过调整异丙醇与水的比例，研究了混合溶剂对YAG形成过程和粉体性能的影响。结果表明，增加混合溶剂中异丙醇的含量，产物中YAG相增多，杂质相减少；当混合溶剂异丙醇／水体积比为7：1时，在300℃保温10h条件F可

3、以得到球形、分散性较好的YAG超细粉体，颗粒平均粒径为250nm。在上述研究的基础上探讨了合成YAG的反应机理。研究结果表明，溶剂热合成YAG的反应过程是溶解．结晶机制，并从理论上作了进一步的分析，为研究溶剂热法制备化合物有重要的指导意义。关键词：溶剂热；YAG；异丙醇；超细粉体；机理ABSTRACTYttriumaluminumgarnet(YAG)isnotonlyapromisinglasermaterialduetoitsgoodopticalandmechanicalproperties．YAGisalsoahigh-temperatu

4、restructuralmaterialbecauseoflowcreepandhighmeltingtemperature，MoreovehYAGpowdersdopedwithrare··earthmetalelementsCanbeusedasextra-shortafterglowphosphorsforcathoderaytubesandhigh—resolutiondisplays．YAGsuper-finepowderswithgoodpropertiesarebeneficialinpreparingYAGceramicsandp

5、hosphormaterialswithhighperformance．Inthispaper,thediscussionsweremainlyfocusedonthesynthesisofYAGpowdersbysolvothermalmethod．Therelationshipofthecomposition．processesconditions．structurewjthpropertiesofYAGpowderssynthesizedwasmainlyinvestigated．MoreoveLthepossiblemechanismso

6、fYAGformationinthesolvothermalconditionwerealSOdiscussionbasedontheresults．Inthispaper,inexpensivemetalnitratesAIⅢ03)3’9H20andY203wereusedasthestartingmaterialsandweremixedaccordingtothestoichiometryofYAGrY．A123：5)．TheprecursorwasproducedbyCO—precipitationmethodaddingNH40Hasp

7、recipitanttothemixturesolution．YAGpowdersweresynthesizedbyasolvothermalprocessusing2-propanolassolventatlowtemperature．Theeffectsofthereactiontemperature，holdingtimeandprecursorontheformationofYAGandpowderpropertieswereinvestigated．Thephasetransformationandmicrostructionfeatu

8、reswereinvestigatedbyX—raydiffraction(XRD)，transmissionelectronmicro