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文檔簡介
1、摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)是一種重要的四能級固體激光工作物質(zhì),廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。近年來,隨著納米陶瓷的制備技術(shù)和高真空無壓燒結(jié)工藝的發(fā)展,高度透明的激光陶瓷因具有優(yōu)良的激光性能和制備工藝方面的優(yōu)勢得到廣泛的重視。YAG晶體具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、透明度、化學(xué)穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性:YAG的立方結(jié)構(gòu)也有利于產(chǎn)生窄的熒光譜線,從而實(shí)現(xiàn)高增益,低閾值的激光運(yùn)轉(zhuǎn)。在YAG結(jié)構(gòu)中三價(jià)釹替換三價(jià)的釔,不需要電荷補(bǔ)償。因此Nd:YAG激光器成為目前應(yīng)用最廣
2、泛的固體激光系統(tǒng)。 本論文主要利用微波均相沉淀法制備YAG納米粉體,利用凝膠注模成型法進(jìn)行坯體成型,通過低真空燒結(jié)進(jìn)行坯體燒結(jié),在粉體的成型與燒結(jié)等工藝方面開展了具有一定創(chuàng)新意義的研究工作。重點(diǎn)有以下幾個(gè)方面: 在凝膠注模成型過程中研究不同pH值條件下分散劑含量對漿料的zeta電位及其穩(wěn)定性的影響。得出的結(jié)論是在較高的pH值條件,分散劑具有更好的分散效果。在pH值為9-10,分散劑的濃度為0.27%時(shí),YAG漿料具有最好
3、的分散性能。通過對分散機(jī)理的研究發(fā)現(xiàn),研究當(dāng)中采用的分散劑符合靜電-位阻分散機(jī)理。 在凝膠注模成型漿料的制備過程中為了獲得穩(wěn)定、良好的漿體和成型出致密、均勻和具有良好燒結(jié)性的坯體,對影響漿料粘度,凝化時(shí)間的各個(gè)因素進(jìn)行研究。確定了漿體中固相含量在50-55%,單體含量占粉體質(zhì)量4%,引發(fā)劑含量占單體質(zhì)量的0.62%,固化溫度在60-70℃,可以獲得良好的漿料來成型坯體。 燒結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)成型方法、燒結(jié)溫度和添加燒結(jié)助劑及
4、其用量對燒結(jié)體的微觀結(jié)構(gòu)有較大的影響。對不同成型方法得到的素坯進(jìn)行燒結(jié)研究發(fā)現(xiàn)凝膠注模成型出坯體中的氣孔多為連通的,氣孔的大小和分布較均勻;而干壓法成型則是在很大的壓力作用下,坯體氣孔大小及分布不均勻,且氣孔多為不連通孔。燒結(jié)制度的影響:低溫階段晶粒長大不明顯;而中溫階段晶粒生長顯著,氣孔明顯減少,并且出現(xiàn)不連通氣孔,到高溫階段,由于不連通氣孔增多,故晶粒大小變化不大,致密化速度也變緩。燒結(jié)助劑及其用量的影響:添加劑的量為0.6wt.%
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