釔鋁石榴石(YAG)陶瓷的快速致密化.pdf

1、釔鋁石榴石(YAG)陶瓷由于其優(yōu)異的光學(xué)性能和穩(wěn)定的化學(xué)性能，能在較為苛刻的化學(xué)條件和高溫環(huán)境下作為窗口材料使用。同時(shí)由于其高溫強(qiáng)度高、蠕變速率低而成為一種重要的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷。合成高純、均勻、分散性好的粉體，探索最優(yōu)化的燒結(jié)工藝對(duì)制備YAG透明陶瓷具有重要的意義。
　　 本文以硝酸釔、硝酸鋁、檸檬酸為原料，采用溶膠-凝膠法合成YAG前驅(qū)體粉體。討論了加水量、pH值、金屬離子與檸檬酸的比值對(duì)合成高純、均勻的YAG粉體的影響。結(jié)果表

2、明:pH值是獲得均勻穩(wěn)定凝膠的關(guān)鍵，選擇當(dāng)pH=2時(shí)可以獲得均勻穩(wěn)定的溶膠，在傳統(tǒng)的馬弗爐中熱處理反應(yīng)過(guò)程無(wú)過(guò)渡相產(chǎn)生，在850℃直接從無(wú)定形相轉(zhuǎn)變?yōu)榧兿嗟腨AG。金屬離子與檸檬酸的比值(M∶C)的比值影響燃燒反應(yīng)的進(jìn)程，繼而影響YAG相形成的溫度，同時(shí)也影響粉體的分散性，當(dāng)M∶C=2∶1時(shí)可以獲得分散性良好的YAG粉體。
　　 將球磨細(xì)化的YAG前驅(qū)體粉體置于放電等離子體燒結(jié)設(shè)備中熱處理。重點(diǎn)討論了熱處理溫度、升溫速率、保溫時(shí)

3、間對(duì)YAG粉體合成的影響。SPS體系的最優(yōu)工藝為熱處理溫度1000℃，升溫速率100℃/min，保溫時(shí)間5min。合成過(guò)程中的相變?yōu)閍morphous→YAH+amorphous→YAH+YAG→YAG。利用最佳工藝合成的YAG粉體的平均晶粒大小約為150nm。
　　 本文系統(tǒng)的研究了在SPS中快速合成單相YAH粉體的的工藝條件，討論了熱處理溫度、升溫速率、保溫時(shí)間對(duì)YAH粉體合成的影響，該體系的最優(yōu)工藝路線為:熱處理溫度840