溶劑熱合成YAG超細(xì)粉體及其機(jī)理研究.pdf

1、釔鋁石榴石(YAG)透明陶瓷因其具有優(yōu)良的光學(xué)性能和機(jī)械性能，是一種理想的激光材料；同時(shí)，YAG由于具有極高的高溫抗蠕變性能，摻雜稀土成分后具有熒光性能，所以也是一種理想的高溫結(jié)構(gòu)材料和發(fā)光材料。性能優(yōu)良的YAG超細(xì)粉體有利于制備高性能的’YAG陶瓷材料和發(fā)光材料。本論文主要對(duì)溶劑熱法合成YAG超細(xì)粉體的制備工藝，物相組成和粉體的性能進(jìn)行了研究，并對(duì)YAG的形成機(jī)理進(jìn)行了探討。 以廉價(jià)的無(wú)機(jī)鹽Al(NO<,3>)<,3>·9H<

2、,2>O和Y<,2>O<,3>為原料，按化學(xué)計(jì)量比(Y：A1=3:5)配成混合溶液，氨水作為沉淀劑，采用共沉淀法制備Y<'3+>、A1<'3+>混合均勻的前驅(qū)沉淀物。以異丙醇為溶劑，通過(guò)溶劑熱法低溫合成了YAG超細(xì)粉體，研究了合成溫度、保溫時(shí)間、前驅(qū)體等工藝條件對(duì)合成YAG超細(xì)粉體的影響；利用XRD、’rEM和IR對(duì)產(chǎn)物微觀形態(tài)和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明，在300℃保溫10h條件下直接合成了球形的、單分散的YAG超細(xì)粉體，顆粒平

3、均粒徑為200nm。 以異丙醇與水為混合溶劑合成了YAG超細(xì)粉體。通過(guò)調(diào)整異丙醇與水的比例，研究了混合溶劑對(duì)YAG形成過(guò)程和粉體性能的影響。結(jié)果表明，增加混合溶劑中異丙醇的含量，產(chǎn)物中YAG相增多，雜質(zhì)相減少；當(dāng)混合溶劑異丙醇/水體積比為7:1時(shí)，在300℃保溫10h條件下可以得到球形、分散性較好的YAG超細(xì)粉體，顆粒平均粒徑為250nm。 在上述研究的基礎(chǔ)上探討了合成YAG的反應(yīng)機(jī)理。研究結(jié)果表明，溶劑熱合成YAG的反