共沉淀法制备YAG超细粉及透明陶瓷

研究了共沉淀法制备YAG透明陶瓷的工艺。采用Al(NO3)3和Y(NO3)3的混合溶液为母盐,以碳酸氢铵为沉淀剂,采用共沉淀法制备了化学组成为Y2(CO3)3·nH2O+NH4AlO(OH)HCO3的碳酸盐先驱沉淀物。使用透射电镜和X射线衍射对先驱沉淀物的形貌及煅烧过程的相转变进行了研究。结果表明先驱沉淀物在900℃煅烧2h后完全转变为YAG相。1100℃煅烧后得到的YAG粉体具有良好的烧结性能。使用0.5%(质量分数)的TEOS(正硅酸乙酯)作为烧结添加剂,1700℃真空烧结5h后,得到了透明YAG烧结体。     

共沉淀法YAG、Nd∶YAG纳米粉体的制备、结构与光谱性能研究

采用共沉淀方法,以氨水为沉淀剂,与硝酸盐的混合溶液反应得到YAG、Nd∶YAG前驱体,并在不同的温度下对前驱体进行锻烧。利用红外光谱(FT IR)、热重/差热分析(TG/DTA)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等技术对YAG前驱物及煅烧粉体进行表征,对Nd∶YAG粉体的发光性能进行了测试。结果表明,在800℃下煅烧YAG前驱体,得到纯YAG晶相,无YAP、YAM中间相的出现;XRD、TEM和比表面分析表明在800～1000℃煅烧所得粉体晶粒直径为40～100nm,具有较好的分散性。同时荧光测试表明Nd∶YAG粉体具有良好的发光性能。     

硫酸盐共沉淀法制备YAG粉体及透明陶瓷

以自制Y2(SO4)3和NH4Al(SO4)2·12H2O混合溶液为母盐,碳酸氢铵为沉淀剂,采用共沉淀法制备了以YAG相为主要成分的混合粉体.研究表明,先驱体化学成分为[NH4AlO(OH)HCO3]·0.3[Y2(CO3)3·2H2O].先驱体经1200℃、2h煅烧,pH=7.2时产物以YAG相为混合粉体的主要成分,pH=8.5时Y2O3为主要成分.在较低温度下(低于1500℃),以硫酸盐为母盐制备的YAG混合粉体烧结性低于同样条件下硝酸盐为母盐合成的粉体烧结性.1100℃煅烧2h后合成的YAG混合粉体(pH=7.2),经1700℃真空烧结5h,获得了完全透明的YAG陶瓷,可见光区的最大透光率约为60%.     

尿素共沉淀法制备Yb:YAG透明激光陶瓷

用尿素做沉淀剂制备出性能良好的透明Yb:YAG陶瓷粉体,并应用DTA-TG、XRD、SEN、红外光谱等测试手段分析其粉体结构和形貌。结果表明在1200℃煅烧过程中,失重约40％,所得到的Yb:YAG粉末结晶性能良好,粒度在150-200nm之间。而且经烧结后的陶瓷断面气孔率低,多晶晶粒尺寸在1-2μm之间。1750℃烧结后得到透光度良好的YAG陶瓷体,样品(φ10mm×2mm)在可见光范围内的透过率约75％。     

共沉淀法YAG、Nd:YAG纳米粉体的制备、结构与光谱性能研究

采用共沉淀方法,以氨水为沉淀荆,与硝酸盐的混合溶液反应得到YAG、Nd：YAG前驱体,并在不同的温度下对前驱体进行锻烧。利用红外光谱(FT-IR)、热重／差热分析(TG／DTA)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等技术对YAG前驱物及煅烧粉体进行表征,对Nd：YAG粉体的发光性能进行了测试。结果表明,在800℃下煅烧YAG前驱体,得到纯YAG晶相,无YAP、YAM中间相的出现;XRD、TEM和比表面分析表明在800～1000℃煅烧所得粉体晶粒直径为40～100nm,具有较好的分散性。同时荧光测试表明Nd：YAG粉体具有良好的发光性能。     

醇水共沉淀法制备Yb:YAG透明陶瓷及其性能研究

Yb:YAG透明陶瓷由于具有宽的吸收带和发射带、高增益、低的热负载、长的荧光寿命、高的量子效率等优点而成为有应用前景的高功率固体激光器用增益介质。本研究优化了粉体的性能并制备了高透明的Yb:YAG陶瓷。以碳酸氢铵为沉淀剂, 分别以纯水或乙醇/水混合物为溶剂, 采用共沉淀法合成了5at%Yb:YAG纳米粉体。在1250 ℃下煅烧4 h得到的所有粉体均为纯YAG相。与纯水溶剂制备的粉体相比, 醇水溶剂制备的粉体具有更小的平均晶粒尺寸和更低的团聚程度。以醇水溶剂制备的粉体为原料, 采用真空烧结法在不添加烧结助剂的情况下成功制备了5at%Yb:YAG透明陶瓷, 并对1500~1825 ℃烧结20 h和1800 ℃烧结10~50 h所得陶瓷的微观结构和直线透过率进行了探究。除在1825 ℃下烧结20 h所得的陶瓷外, 其余的5at%Yb:YAG陶瓷都具有均匀的微观结构。在1800 ℃下烧结50 h制备的5at%Yb:YAG陶瓷具有最高的光学质量, 在1100和400 nm处的直线透过率分别为78.6%和76.7%(样品厚度为2.2 mm)。该Yb:YAG透明陶瓷在937 nm处的吸收截面为5.03×10^-21 cm², 在1031 nm处的发射截面为13.48×10^-21cm²。     

共沉淀法制备YAG微粉及其烧结性能

本实验采用共沉淀方法制备YAG微粉,Al原子和Y原子分布均匀,在900℃煅烧2小时即可全部转变为YAG粉体.该粉体具有较好的烧结性能,在1500℃热压1小时可获得致密烧结体.     

Nd∶YAG激光透明陶瓷的研究进展

作为新一代固体激光增益介质,Nd∶YAG透明陶瓷以容易制造、成本低、易于实现大尺寸生产等优势,正逐步取代单晶和玻璃材料,应用前景十分广阔。从Nd∶YAG透明陶瓷光学质量的提升、激光输出特性以及实现Nd∶YAG透明陶瓷高功率激光输出3个方面,分别回顾并总结了我国、日本、美国、欧洲和俄罗斯关于Nd∶YAG激光透明陶瓷的研究进展,并概述了我国及日本关于复合结构及共掺杂Nd∶YAG透明陶瓷的发展情况。最后总结并展望了当前Nd∶YAG激光透明陶瓷的发展趋势和存在的主要问题。     

微通道反应-共沉淀法制备YAG纳米粉体

以碳酸氢铵为沉淀剂,采用微通道反应与共沉淀法相结合的方法制备出了钇铝石榴石纳米粉体。实验考查了溶液浓度、pH值、Nd3+掺杂等因素对合成纯相YAG纳米粉体的影响。结果表明增大沉淀剂浓度不利于纯相YAG粉体的制备,当沉淀剂浓度为0.4mol/L,Al 3+浓度范围为0.1～0.4mol/L的条件下均得到纯相YAG纳米粉体;采用优化的实验条件,体系pH值维持在8左右,以2%(原子分数)的Nd3+取代YAG中的Y3+,900℃保温4h得到纯相Nd∶YAG粉体,粉体平均粒径在40nm左右,分布均匀,呈近球形。     

醇水共沉淀法制备Yb:YAG透明陶瓷及其性能研究（英文）

Yb:YAG透明陶瓷由于具有宽的吸收带和发射带、高增益、低的热负载、长的荧光寿命、高的量子效率等优点而成为有应用前景的高功率固体激光器用增益介质。本研究优化了粉体的性能并制备了高透明的Yb:YAG陶瓷。以碳酸氢铵为沉淀剂,分别以纯水或乙醇/水混合物为溶剂,采用共沉淀法合成了5at%Yb:YAG纳米粉体。在1250℃下煅烧4h得到的所有粉体均为纯YAG相。与纯水溶剂制备的粉体相比,醇水溶剂制备的粉体具有更小的平均晶粒尺寸和更低的团聚程度。以醇水溶剂制备的粉体为原料,采用真空烧结法在不添加烧结助剂的情况下成功制备了5at%Yb:YAG透明陶瓷,并对1500～1825℃烧结20 h和1800℃烧结10～50 h所得陶瓷的微观结构和直线透过率进行了探究。除在1825℃下烧结20 h所得的陶瓷外,其余的5at%Yb:YAG陶瓷都具有均匀的微观结构。在1800℃下烧结50 h制备的5at%Yb:YAG陶瓷具有最高的光学质量,在1100和400 nm处的直线透过率分别为78.6%和76.7%(样品厚度为2.2mm)。该Yb:YAG透明陶瓷在937nm处的吸收截面为5.03×10^–21     

微流体快速沉淀法制备Nd∶YAG纳米粉体

采用一种基于微流体快速均匀混合的沉淀方法,以碳酸氢铵(NH4HCO3)为沉淀剂制备前驱体。红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和热分析(TG-DTA)等测试结果显示,该方法获得的前驱体经煅烧后可得到分散性好、形状规则、平均粒径为50nm的纯相Nd∶YAG纳米粉体。     

共沉淀法制备Nd3+:Y2O3透明陶瓷

以Y2O3为基质材料,掺杂不同含量的Nd3+添加PEG和(NH4)2SO4为分散剂,采用共沉淀法制备出性能良好的Nd3+:Y2O3纳米粉.对前驱体和不同温度下煅烧后的粉体进行差热热重、X射线衍射、比表面积和透射电镜等分析.结果表明,前驱体产物为Y2(OH)5(NO3)·nH2O时,Nd3+完全固溶于Y2O3的立方晶格中,Nd3+:Y2O3粉体大小均匀,近似球形.随着煅烧温度的升高,颗粒逐渐长大,900℃煅烧2h后颗粒尺寸约为40～60nm;粉体在1700℃和真空度为1×10-3Pa条件下烧结6h得到的Nd3+:Y2O3透明陶瓷的透光率接近78%.     

共沉淀法制备Nd:YAG纳米粉体与机理探讨

以碳酸氢铵为沉淀剂采用共沉淀法和添加分散剂的方式．获得具有高烧结活性的碳酸盐前驱体,这种前驱体在较低的温度下烧结即可转变成相。同时借助DTA-TG、IR、XRD和TEM等测试手段对前驱体和YAG粉体进行表征。结果表明：在分散剂存在的情况下,此800℃左右煅烧2h前驱物直接转变为纯的YAG相,而无其它的杂质相,所得的YAG粉体的颗粒尺寸约20nm．是单分散的形貌近似球形的。此外不同温度下粉体的荧光性质表明,随着烧结温度的提高发光强度有所增加。     

Nd:YAG透明陶瓷的制备与激光输出

成功制备了高质量的Nd:YAG透明陶瓷, 激光测试样品的尺寸为3mm×3mm×3mm, 双面抛光、未镀膜, 最高连续输出能量为1003mW, 斜率效率为14%.     

YAG：Ce，Tb粉体的共沉淀法制备与发光性能

以NH4HC03溶液为沉淀剂,采用共沉淀法制备了前驱体,在氩气气氛中经1200℃煅烧2h合成了Y2.91-xCe0.06TbxAl5O12（YAG：Ce,Tb）粉体。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、荧光光谱仪对样品的结构、形貌及发光性能进行了表征。所得粉体为体心立方相YAG：Ce,Tb。粉体颗粒团聚成珊瑚虫形。YAG...     

固相反应法制备Nd:YAG透明陶瓷

以Y(NO₃)₃和NH₃·H₂O为原料,并在Y(NO3)3溶液中添加少量(NH₄)₂SO₄,采用沉淀法制备出化学组成为Y₂(OH)₅(NO₃)·nH₂O的先驱沉淀物.先驱沉淀物在1100℃下煅烧4h,得到了平均粒径为60nm的氧化钇原料粉体.Y₂O₃粉体与Al₂O₃、Nd₂O₃超细粉球磨混合后,采用固相反应工艺,经1700℃真空烧结5h,制备出透明的Nd:YAG陶瓷,同时对Nd:YAG透明陶瓷的光学性能进行了研究.     

Nd:YAG透明陶瓷的研究进展

掺钕钇铝石榴石(Nd:Y3Al5O12,Nd:YAG)多晶陶瓷具有易制造、成本低、尺寸大、掺杂原子分数高、热导率高、耐热冲击性好、可大批量生产、易实现多层和多功能的陶瓷结构等优点,是目前应用范围最广的固体激光材料。综述了近年来国内外关于YAG激光透明陶瓷的最新研究成果,展望了陶瓷激光器的未来发展价值。     

共沉淀法制备纯相钇铝石榴石(YAG)纳米粉体中的若干影响因素

探讨了影响生成纯相YAG纳米粉体的各种因素,并通过优化工艺参数,得到了纯相并具有单分散、无团聚、颗粒尺寸分布窄且近似球形特点的YAG纳米粉体.实验中,配制不同浓度的NH4HCO3水溶液作为沉淀剂,配制不同浓度的Y(NO3)3和NH4Al(SO4)2混合水溶液作为母液,在不同的的温度下,采用不同的滴定速度,得到不同的前驱体,前驱体在900℃以上的温度焙烧2h即可获得不同的粉体.主要采用X射线衍射(XRD)对这些粉体进行了物相分析,同时结合红外光谱法(F-IR)对部分前驱体进行了定性分析,用透射电子显微镜(TEM)对纯相粉体进行了形貌观察.结果表明,在共沉淀过程中,混合溶液和沉淀剂的浓度直接决定了是否生成YAG为主相的粉体,环境温度和滴定速度则对是否生成纯相粉体有较大的影响.     

稀土掺杂YAG透明激光陶瓷的粉体制备研究

分别用尿素和碳酸氢铵作沉淀剂制备出性能良好的透明RE∶YAG(RE=Nd,Yb,Er)陶瓷粉体,并应用DTA-TG、XRD、SEM等测试手段分析其粉体结构和形貌.结果表明在适当温度煅烧过程中,失重约40%,所得到的RE:YAG粉末结晶性能良好,粒度在100-150nm之间.而且经烧结后的陶瓷断面气孔率低,多晶晶粒尺寸在1-2μm之间.本文亦对CO2的过饱和度对粉体的粒径大小及形成YAG粉的机理进行了探讨.     

共沉淀法制备Al2O3-YAG复相陶瓷及其显微结构研究

用共沉淀法制备了Ａl2O3-YAG复合粉体,ＹＡＧ的结晶温度在１０００℃左右,共沉淀法制备的Ａl2O3-YAG复合粉体经１５５０℃热压烧结,获得致密烧结体,ＹＡＧ的加入量对烧结温度的影响不大。Ａl2O3-5vol%YAG复合材料的抗弯强度为６０４ＭＰa,断裂韧性为５．０ＭＰa.m%^1/2;Al2O3-25vol%YAG复合材料的抗弯强度为６１１ＭＰa,断裂专访性为４．５ＭＰa.M^1/2。所有这些数据都高于单相Ａl2O3陶瓷的力性能,说明ＹＡＧ的加入有利于Ａl2O3陶瓷力学性能的提高。通过显微结构观察发现：大的ＹＡＧ颗粒位于Ａl2O3晶界上,小的ＹＡＧ颗粒位于Ａl2O3晶粒内。在Ａl2O3-5vol%YAG复合材料中,许多小的白色区域存在于Ａl2O3晶粒内,这可能和较低的Ｙ２Ｏ３含量有关。