α-Sialon陶瓷的光學(xué)性能研究.pdf

1、本文采用熱壓燒結(jié)工藝制備了四種稀土氧化物(Y2O3、Dy2O3、Yb2O3、Lu2O3)摻雜的α-sialon陶瓷材料，并利用XRD、SEM、TEM等手段分析了材料的物相組成以及微觀組織形貌；研究了不同的稀土氧化物類型對α-sialon顯微結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響規(guī)律，分析了α-sialon陶瓷的強(qiáng)韌化機(jī)理。并在此基礎(chǔ)上，研究了不同稀土類型摻雜α-sialon材料在紫外-可見-近紅外光波段的光學(xué)性能。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，采用本文的燒結(jié)

2、工藝制備了完全致密的α-sialon陶瓷，其中 Y-α-sialon、Dy-α-sialon、Yb-α-sialon都是由單一的α-sialon相組成，而在Lu-α-sialon中有少量的J’(Lu4Si2-xAlxO7+xN2-x)相存在。SEM觀察表明，Y3+、Dy3+、Lu3+離子能促進(jìn)長棒狀α-sialon晶粒的生長，而棒狀α-sialon晶粒生成能有效的提高材料斷裂韌性，其中Lu-α-sialon材料的斷裂韌性達(dá)到4.4MPa

3、·m1/2，其主要的增韌機(jī)理為裂紋的偏轉(zhuǎn)與晶粒的拔出。
　　透光率分析測試的結(jié)果表明，本試驗(yàn)制備的四種α-sialon陶瓷在400-3000nm的波段上都具有一定的透光性能.晶間相含量最少的Yb-α-sialon陶瓷由于散射中心相對較少，具有較好的透光性能，在波長為2636nm時(shí)最大透光率達(dá)到63.5％；而 Y-α-sialo和Dy-α-sialon陶瓷在近紅外波段(1000-3000nm)的最大透光率都在50%左右；Lu-α-s

4、ialon材料由于其高含量的晶間相，光散射比較嚴(yán)重，導(dǎo)致相對較低的透光率，但 Lu-α-sialon在紫外光區(qū)也有一定的透光性。
　　通過簡化的Lambert-Beer定律對不同厚度Dy-α-sialon陶瓷在1500nm、2000nm、2500nm的透過率進(jìn)行線性的擬合，得到 Dy-α-sialon陶瓷在這三個(gè)波長相對折射率分別為2.15、2.06、2.01，理論最大透過率值為75.0%、77.3%、78.6%，同本試驗(yàn)得到的實(shí)