复合烧结助剂对固相法制备掺钕钇铝石榴石(ndyag)透明陶瓷的影响

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1、CIassifiedIndex：TQl74U．D．C：540SouthwestUniversityofScienceandTechnqIogyenceechnoOT3CIMasterDegreeThesiSEffectofCo—dopedSinteringAidsonNd：YAGtransparentceramiCSpreparedbySOIidstatemethodGrade：2011Candidate：AcademiCDegreeAppIiedfor：SpeciaIity：Supervisor：LiUT

2、ianyuanMasterMateriaIsScienceProf．CaoLinhongFeb．27，2014独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。雠≯、l立修日期：少z‘f．百V严关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大

3、学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：参同修新签名新昨、日期：川毕·6·乒西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要掺钕钇铝石榴石(Nd：YAG)是目前最常用的一种透明陶瓷基质固体激光器，它有硬度高、光学性能好、热导率高、耐腐蚀等优点。此外一小部分(1at％)的Nd3+离子替换Y”离子有利于产生窄的荧光谱线且不会引起较大的晶格畸变。因此在

4、激光器领域具有很大的应用前景。目前为止：制备Nd：YAG透明陶瓷的方法有很多种，但这些方法都是先制备出Nd：YAG粉体，然后经球磨、压片、烧结等工艺制备Nd：YAG陶瓷，这种方法繁琐复杂且粉体纯度不容易控制。本文主要采用固相法制备Nd：YAG陶瓷，有效的规避了制备粉体阶段的繁琐步骤，大大的缩短了实验周期。通过探索不同烧结助剂体系对固相法制备Nd：YAG透明陶瓷性能的影响，系统地研究了烧结过程中烧结助剂对烧结体的助烧原理。首先加入Si02作为烧结助剂得出最佳的添加比例为O．5wt％。然后分别添加Si02．Mg

5、O、Si02．B203作为二元体系加入烧结体中作为助烧剂，研究结果表明：MgO能有效的控制烧结体的晶粒尺寸，提高Nd：YAG透明陶瓷的光学性能，MgO的添加含量为0．15wt％较适宜；而Ba03能为烧结过程中提供更低温的液相烧结，并且能在1300。C左右挥发，降低了陶瓷的杂质相，当硅硼比为1：4时最适合陶瓷的烧结。最后，以Si02．MgO．B203(含量分别为：0．07wt％，0．15wt％，O．28wt％)作为三元体系掺入烧结体，系统地结合各种烧结助剂对烧结体的助烧过程。采用一步注入共沉淀法合成Nd：YA

6、G前驱体，在1000。C煅烧2h后获得了晶型完整、分散性良好、颗粒尺寸分布均匀、形状近似球形、平均粒径约为65am的Nd：YAG纳米粉体。以此粉体为原料，经100MPa干压成型，采用真空烧结工艺，在1750℃保温5h制备出Nd：YAG透明陶瓷。改进的共沉淀法与传统共沉淀法相比，操作步骤简化、参量减少、可重复性提高；与固相法相比，陶瓷的物相更纯，粉体具备更高的烧结活性，但周期较长。关键词：掺钕钇铝石榴石(Nd：YAG)固相法透明陶瓷真空烧结烧结助剂西南科技大学硕士研究生学位论文第lI页AbstractNeod

7、ymium-dopedyttriumaluminumgarnet(Nd：YAG)isthemostcommonlyusedsolidlasertransparentceramicsubstratebyfar．Ithasnotonlytheinherentqualitiesofceramicinthehightemperatureresistance，corrosionresistance，highinsulation，highstrengthandSOon，butalittlepartofA13+repla

8、cedbyNd3+isuseforproducinganarrowfluorsparspectrallinesandwon’tcauselargerlatticedistortion．Soithasabroadapplicationprospectsinthefieldofhigh-performancelaserceramicmaterials．Sofar：therearemanykindsofmethodst