《西安电子科技大学》2011年硕士论文

发布时间：2016-09-21 12:07

  本文关键词：透明陶瓷——无机材料研究与发展重要方向之一，由笔耕文化传播整理发布。

《西安电子科技大学》 2011年

高透明Nd:YAG激光陶瓷工艺研究

司朝  

【摘要】：掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)透明陶瓷,因其具有优良的热学、光学性能和物理化学性质而被认为是一种良好的固态激光材料。同Nd:YAG单晶相比,Nd:YAG多晶透明陶瓷及其制备技术具有许多优点,例如可获得掺杂浓度更高,功率更大,尺寸更大的样品,同时成本较低,可实现大规模生产等,因而受到广泛重视。 本论文以高纯氧化物粉体为原料,采用固相合成法成功的制备了掺杂钕离子浓度为1at.%的Nd:YAG透明陶瓷。通过尝试不同的添加剂,烧结温度、成型压力等因素改善了样品的透过率并利用扫描电子显微镜(SEM),X光衍射(XRD)和紫外可见近红外分光光度仪等手段对得到的样品进行了样品表征。通过不断改进实验方法,获得了可以与单晶透过率相媲美的厚度为2mm的Nd:YAG多晶透明陶瓷。最后,展望了该领域的发展前景及今后的研究趋势。

【关键词】：
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TQ174.1
【目录】：

摘要3-4

Abstract4-7

第一章 绪论7-11

1.1 引言7

1.2 激光原理7-11

1.2.1 产生激光的基本原理7-9

1.2.2 激光器原理9-11

第二章 Nd:YAG的结构、特性与应用11-25

2.1 Nd:YAG 的晶体结构与激光性能11-13

2.2 YAG 的基本性质13-14

2.3 Nd:YAG 的特性14-21

2.3.1 Nd:YAG 的透光机理及影响透光性的因素14-18

2.3.2 多晶YAG 陶瓷较其单晶的优点18-19

2.3.3 Nd:YAG 作为激光物质的可能性19

2.3.4 Nd:YAG 热特性的研究19-21

2.4 Nd:YAG 的应用21-25

第三章 Nd:YAG粉体及透明陶瓷的制备工艺25-33

3.1 透明陶瓷的形成条件25

3.2 Nd:YAG 粉体的制备25-28

3.2.1 固相法25-26

3.2.2 有机金属盐法26-27

3.2.3 燃烧法27

3.2.4 沉淀法27-28

3.3 陶瓷制备28-30

3.3.1 造粒28

3.3.2 成型压力28

3.3.3 Nd:YAG 透明陶瓷的烧结28-29

3.3.4 添加剂的作用29

3.3.5 晶粒的异常长大和阻滞剂的作用29-30

3.3.6 后续处理30

3.4 影响Nd:YAG 透光性的因素30-33

第四章 实验及表征33-51

4.1 实验所用基本试剂、仪器及各组分原料的配比33

4.2 保温温度及时间的确定33-35

4.3 使用不同造粒粘结剂的效果对比35

4.4 不同成型压力效果对比35-36

4.5 不同添加剂效果对比36-39

4.6 不同粒度Y_20_3对反应的影响39-46

4.7 对2mm 厚度样片的尝试以及其与YAG 单晶透过率的对比46-51

第五章 结论51-53

第六章 前景展望53-55

致谢55-57

参考文献57-60

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本文编号：119431