Tm，Ho：(Lu 1-x Sc x ) 2 O 3 激光陶瓷的高透明化制备与性能研究

发布时间：2024-06-16 07:24

　　随着2μm飞秒激光在医学、材料加工和军事等领域的应用飞速发展,对于高性能激光材料的需求愈加迫切。采用掺杂Tm³⁺和Ho³⁺的(Lu_1-xSc_x)₂O₃陶瓷激光器是实现2μm飞秒激光的最有效途径之一,因此研制高透明的Tm,Ho:(Lu_1-xSc_x)₂O₃陶瓷具有重要意义。高烧结活性粉体是制备高透明陶瓷的基础。针对普通粉体合成方法制备效率低、反应不均匀等问题,本文采用基于微区控制的并行反应沉淀法制备了高烧结活性的纳米粉体,并通过真空烧结结合热等静压处理得到了高光学质量的Tm,Ho:(Lu_1-xSc_x)₂O₃陶瓷。研究了不同煅烧温度对于前驱体的物相组成和微观形貌的影响。结果表明,当前驱体在1100℃下进行煅烧时,能够获得高纯度、细粒径且窄分布的纳米粉体。通过对烧结工艺的调控研究,认识了Tm...

【文章页数】：73 页

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景
        1.2.1 2 μm固体激光器概述
        1.2.2 稀土掺杂离子
        1.2.3 倍半氧化物陶瓷基质
        1.2.4 (Lu_1-xSc_x)₂O₃激光陶瓷的研究进展
    1.3 透明陶瓷的制备工艺
        1.3.1 粉体的制备方法
        1.3.2 陶瓷的成型方法
        1.3.3 陶瓷的烧结工艺
    1.4 课题的提出、研究内容及创新点
        1.4.1 研究课题的提出
        1.4.2 主要研究内容
        1.4.3 创新点
第2章 实验过程及研究方法
    2.1 实验原料与设备
    2.2 实验过程
        2.2.1 粉体的制备
        2.2.2 坯体的成型
        2.2.3 陶瓷的烧结
    2.3 表征方法
        2.3.1 X射线衍射分析
        2.3.2 红外光谱分析
        2.3.3 热分析
        2.3.4 扫描电子显微镜分析
        2.3.5 透射电子显微镜分析
        2.3.6 比表面积分析
        2.3.7 直线透过率、吸收光谱测试
        2.3.8 发射光谱测试
        2.3.9 密度测试
        2.3.10 热导率测试
第3章 基于微区控制的并行反应共沉淀法合成 Tm, Ho: (Lu_1-xSc_x)₂O₃粉体
    3.1 煅烧温度的影响研究
        3.1.1 物相分析
        3.1.2 微观结构分析
    3.2 组分设计对于 Tm, Ho:(Lu_1-xSc_x)₂O₃陶瓷的影响
        3.2.1 物相分析
        3.2.2 微观结构分析
        3.2.3 直线透过率分析
        3.2.4 吸收光谱分析
        3.2.5 发射光谱分析
    3.3 本章小结
第4章 基于无烧结助剂 Tm,Ho:(Lu_1-xSc_x)₂O₃陶瓷的高透明化制备研究
    4.1 球磨后粉体分析
    4.2 烧结制度的影响研究
        4.2.1 真空烧结温度的影响研究
        4.2.2 真空烧结保温时间的影响研究
    4.3 组分设计对于 Tm, Ho:(Lu_1-xSc_x)₂O₃陶瓷的影响研究
        4.3.1 物相分析
        4.3.2 微观形貌分析
        4.3.3 直线透过率分析
        4.3.4 光谱分析
        4.3.5 热导率分析
    4.4 本章总结
第5章 总结与展望
参考文献



本文编号：3995072