反应烧结制备铽铝石榴石（TAG）磁光陶瓷及其性能研究

发布时间：2023-07-25 05:00

　　磁光隔离器在激光、光信息处理和光纤通信等领域都有着十分重要的作用,其工作原理基于磁光材料的法拉第效应,主要作用是隔离光路中的反向传输光,减少其对光源的干扰并提高系统的工作稳定性。铽铝石榴石(Tb₃Al₅O₁₂,TAG)材料在实现高光学质量的同时,其Verdet常数、隔离度以及热致退偏等性能均优于铽镓石榴石(Tb₃Ga₅O₁₂,TGG)晶体,可以满足千瓦级激光系统的应用要求,为可见及近红外波段磁光器件的发展提供了一个新的可能。TAG磁光透明陶瓷可以有效地解决晶体在生长过程中因非一致熔融特性造成的化学组分不均的问题,并且和单晶相比,陶瓷的制备时间短、尺寸限制小、断裂韧性高,随着透明陶瓷制备技术的不断进步,TAG磁光透明陶瓷的应用前景更为广阔。基于以上研究背景,首先对原料粉体进行预处理,采用固相反应真空预烧结合热等静压(HIP)后处理制备出具有一定光学透过率的TAG磁光陶瓷,并探究了粉体煅烧温度及烧结助剂含量对TAG陶瓷性能的影响。本论文主要工作如下:(1)以商...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 磁光隔离器
    1.2 磁光材料
        1.2.1 磁光材料的性能参数
        1.2.2 常用的磁光材料
    1.3 铽铝石榴石的基本性能及研究进展
        1.3.1 TAG的基本性能
        1.3.2 TAG晶体的研究进展
        1.3.3 TAG磁光透明陶瓷的研究进展
    1.4 TAG磁光透明陶瓷的制备
        1.4.1 反应烧结法
        1.4.2 非反应烧结法
    1.5 论文选题依据和研究内容
第二章 实验原料、设备及性能测试方法
    2.1 实验原料
    2.2 实验设备
    2.3 性能测试方法
        2.3.1 微观形貌测试
        2.3.2 比表面积测试
        2.3.3 热分析测试
        2.3.4 X射线衍射
        2.3.5 相对密度测试
        2.3.6 直线透过率测试
        2.3.7 Verdet常数测试
第三章 反应烧结制备TAG磁光陶瓷
    3.1 引言
    3.2 实验流程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 商业原料粉体的性能表征
        3.3.2 煅烧温度对粉体物相及形貌的影响
        3.3.3 真空预烧温度对TAG陶瓷致密化的影响
        3.3.4 粉体煅烧温度对TAG陶瓷光学质量的影响
    3.4 本章小结
第四章 烧结助剂TEOS对 TAG磁光陶瓷的影响
    4.1 引言
    4.2 实验流程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 TEOS添加量对预烧陶瓷致密化及显微结构的影响
        4.3.2 TEOS添加量对HIP后陶瓷光学质量及微观结构的影响
        4.3.3 TAG陶瓷的磁光性能表征
    4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3837208