稀土離子摻雜透明陶瓷的制備及性能研究.pdf

1、釔鋁石榴石YAG(Y3Al5O12，yttrium aluminum garnet)與Y2O3陶瓷具有優(yōu)異的光學(xué)性能以及優(yōu)良的力學(xué)和熱學(xué)等綜合性能，被廣泛用作發(fā)光或者激光基質(zhì)材料。因此，稀土離子摻雜的YAG和Y2O3陶瓷的研究得到了廣泛的關(guān)注。本論文主要的研究工作如下:
　　(1)以商業(yè)Y2O3、α-Al2O3、 Eu2O3為原料粉體，正硅酸乙酯(TEOS)和MgO為燒結(jié)助劑，采用固相反應(yīng)燒結(jié)的方法制備了不同摻雜濃度的Eu∶YAG

2、透明熒光陶瓷，研究了Eu3+濃度對于陶瓷的微結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，1780℃下燒結(jié)20h的陶瓷內(nèi)部晶粒尺寸均勻，晶粒尺寸范圍16.7μm-19.9μm，晶界干凈無第二相，隨著濃度的增加，晶粒尺寸先增加后減小。光譜性能的研究結(jié)果表明，隨著Eu3+摻雜濃度的提高，陶瓷樣品的激發(fā)峰與發(fā)射峰強(qiáng)度增強(qiáng)，當(dāng)濃度高于0.7at％時，沒有發(fā)生濃度淬滅現(xiàn)象，但有自吸收現(xiàn)象的發(fā)生。
　　(2)以商業(yè)Y2O3為原料，La2O3為燒結(jié)助劑，采用

3、真空燒結(jié)方法制備了(Y1-xLax)2O3透明陶瓷透明陶瓷，研究了La2O3的添加量對Y2O3陶瓷致密化行為和微觀結(jié)構(gòu)演化的影響，確定La2O3的最佳添加量為10.0at％時為最佳濃度。然后在此基礎(chǔ)上利用商業(yè)的Y2O3、Eu2O3、La2O3作為原料粉體制備了不同摻雜濃度的Eu∶(Y0.9La0.1)2O3透明熒光陶瓷，研究了Eu3+摻雜濃度對陶瓷顯微結(jié)構(gòu)，光學(xué)性能及光譜特性的影響，研究結(jié)果表明:在1765℃下保溫50h的陶瓷樣品晶粒尺

4、寸均勻，晶粒尺寸約為170μm，樣品經(jīng)熱腐蝕后表面有一定量第二相析出;光譜結(jié)果表明，隨著摻雜濃度的增加，各個激發(fā)峰與發(fā)射峰強(qiáng)度都增加，其中在611nm處發(fā)射強(qiáng)度最大（激發(fā)波長466nm），這說明Eu∶(Y0.9La0.1)2O3透明熒光陶在LED上具有潛在的應(yīng)用價值。
　　(3)以商業(yè)氧化物粉體為原料，采用真空燒結(jié)制備了5.0at％Yb∶(Y0.9La0.1)2O3透明陶瓷，系統(tǒng)研究陶瓷的致密化行為。結(jié)果表明，陶瓷內(nèi)部有裂紋與氣孔