YAG激光透明陶瓷研究报告

重庆科技学院争论生报告摘要九水硝酸铝，六水硝酸钇，柠檬酸来制备YAG激光透亮陶瓷，承受的是溶胶凝胶法，最终对粉体进展烧结，最终制得激光透亮YAG陶瓷。并对制品进展粒度测试、并利用XRD射线进展分析，对制品性能进展测试。关键词：YAG激光透亮陶瓷溶胶凝胶法重庆科技学院争论生报告AbstractAtpresent,lasertransparentceramicshasbecomeanimportantelementoflaserweapons.Thisexperimentusingneodymiumoxide,aluminumnitrate,ninewatersixwateryttriumnitrateandcitricacidtothepreparationofYAGlasertransparentceramics,bythesolgelmethod,firstmadewithneodymiumoxide,neodymiumnitrateandthenmixingrawmaterials,withaconstanttemperaturewaterbathgel,andthengettheprecursorpowderdrying,finallytosinteringofpowders,eventuallymadetransparentYAGlaserceramics.Andtheproductparticlesizetest,andanalyzedbyXRDrayanalyzer,testingproductsperformance.Keywords:YAG;Transparentceramiclaser;Solgelmethod重庆科技学院争论生报告0引言正焕发越来越大的魅力。自从第一个激光陶瓷(Dy:CaF2)1964年被觉察[1]，各种激光Nd-dopedyttralox(ThO2:Y2O3)[2],Nd:Y3Al5O12(Nd:YAG)[3],andNd:Y2O3[4]Nd:Y3Al5O12更有利于降低本钱，易于制造和大规模生产[5]Nd3高浓度(10%)掺杂、可制作大尺寸(450mm1995Ikesue[6]等在Nd:YAG2006LawrenceKonishima5块尺寸为100mm×100mm×20mm的Nd:YAG透亮陶瓷实现了67kW的激光输出，代表了迄今固体激光技术进展的最高水平［7YAG超细粉[8]Nd:YAG透亮陶瓷Nd∶YAG粉体的制备是获得高质量Nd∶YAGNd:YAG粉体的制备方法主要有固相反响法[9]、共沉淀法[10]、水热[11]和溶胶-凝胶法[12]等。酸铝，硝酸钇，氧化钕为主要原料通过溶胶凝胶法来制备掺钕浓度为61重庆科技学院争论生报告YAG激光透亮陶瓷的构造及理论依据YAG属于立方系，它的晶格常数为L，A，B38Y3Al5O12分子，一共有8个氧离子配位的十二L格位，166个氧离B24个铝离子A格位。铝离子和十二面体的钇离子处于立方体的面构造模型见图2.5。石榴石的晶胞可看作是十二面体、八面体和四周体的连接网。2.51/8构造模型[31]LaY3+Y3+而形Nd:YAG2.6是稀土元素Nd3+的能级构造图[32]，Nd3+是一种格外好的四能级系统的激活离子，当基态Nd3+吸取不4F3/2，4F5/2，4F7/22.7所示[33]，Nd3+4F3/21064nm波长的1340nmTb3+、Yb3+等其它稀土离子时，由于电子和能级构造不同，同样可以通过跃迁和辐射而产生其它不同波长的激光或荧光。2重庆科技学院争论生报告2.YAG激光透亮陶瓷的制备及试验方法试验原料氧化钕硝酸

>=99.9%>=99.0%4N>99.8%98%氨水无水乙醇试验制备及分析设备

质量分数25%--28%0.929-0.936含量>=99.7%电子天平，X射线衍射仪，PHS--3S型，恒温水浴锅试验流程配料量计算6％进展掺杂，则理论所得的分Y2.82Nd0.18Al5O12,M=603.9经计算最终用量为九水硝酸铝m=31.375g, 六水硝酸钇m=17.888g, 氧化钕m=0.501g,m=33.568g6：5。配制YAG掺杂液1：1进展稀释700ml滴定PH=4.00PH=6.86的缓冲液标定，PH的25℃。YAG溶液滴定至1PH=1.83重庆科技学院争论生报告制备凝胶10g成品，算得所需的正硅酸乙酯的量为6.77ml，参加所得溶液。280℃恒温水浴锅中搅拌加热成凝胶状后取出。凝胶枯燥及研磨将凝胶倒入坩埚中放置到烘箱中，120℃烘12h，140℃烘5h，变成黄色蓬松状的干凝胶。取出后将其研磨成细粉状。确定煅烧制度度如下，然后冷却至室温，取出粉体，颜色为白色。温度设定温度设定室温→450℃450℃→450℃450℃→800℃800℃→1050℃1050℃→1050℃自然冷却72min50min80min150min120min完毕制粉用玛瑙研钵将粉体连续粉磨4h，制成前驱粉体。粉体成型烧结温度设定温度设定室温→200℃200℃→1600℃1600℃→1600℃1600℃→1200℃1200℃→500℃手动500min180min200min120min4重庆科技学院争论生报告试验结果试验产物如下图产品性能测试结果5重庆科技学院争论生报告试验结果争论0.997μm，高于试验所要求的0.5μm，即无法到达试验要求，仍需对试验过程，工艺参数进展改进，期望下次能更接近试不高，所以烧结也是试验需改进的另一方面。6重庆科技学院争论生报告结论硝酸铝，六水硝酸钇，柠檬酸成功制得YAG激光透亮陶瓷粉，进一步验证了YAG作为激光透亮陶瓷的可能性。体会与建议对组员，对教师负责，最重要的是对自己负责，才能有所收获。7重庆科技学院争论生报告参考文献CarnallJrE.,HatchS.E.,andParsonsW.F.,FRPatent,No.1448145,1966.GreskovichC.andWoodsK.N.,FabricationoftransparentThO2-dopedY2O3,Am.Ceram.Soc.Bull.,1973,52(5):473.IkesueA.,KinoshitaT.,andKamataK.,Fabricationandop-ticalpropertiesofhigh-performancepolycrystallineNd:YAGceramicsforsolid-statelasers,J.Am.Ceram.Soc.,1995,78(4):1033.LuJ.,MuraiT.,TakaichiT.,UematsuT.,andUedaK.,Nd3+:Y2O3ceramiclaser,Jpn.J.Appl.Phys.,2001,40(2):L1277.YagiH.,YanagitaniT.,TakaichiK.,UedaK.,andKaminskiiA.A.,CharacterizationsandlaserperformancesofhighlytransparentNd3+:Y3Al5O12laserceramics,Opt.Mater.,2007,29(10):1258.IkesueA，KinoshitaT，KamataK，etal．Fabricationandopticalpropertiesofhigh-performancepolycrystallineNd∶YAGceramicsforsolid-statelaseJ．．A．Cera．So，199，78(4):1033-104．Heller．TransparentceramicssparklaseradvanceJ．[8]卢利平；刘景和；孙晶；朱忠丽；王英伟；万玉春；Nd:YAG激光透亮陶瓷超细粉体的合成及其性能表征,光学技术[J],2005,31;1IkesueA，AungYL，YodaT，etal．FabricationandlaserperformanceofpolycrystalandsinglecrystalNd∶YAGbyadvancedceramicprocessing［J．OptMate200，29(10):1289-129．YanagitaniT，YagiH，IchikawaM．Productionofyttriumaluminumgarnetfinepowder［P．JpnPatent10-101331998-04-2．MasashiI，HiroyukiO，HiroshiK，