Er3+-Lu2O3納米粉體和透明陶瓷的制備及光譜性質(zhì)研究.pdf

1、分類(lèi)號(hào)：—蚴uDc：6少p密級(jí)編號(hào)：21f!砂j。Er3：Lu203納米粉體和透明陶瓷的制備及光譜性質(zhì)研究PreparationandSpectroscopicPropertiesofEr3：Lu203NanopowdersandTransparentCeramics學(xué)位授予單位及代碼學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)及代碼研究方向指導(dǎo)教師長(zhǎng)春理工大學(xué)(1叭86)材料學(xué)(080502)功能陶瓷材料與技術(shù)王能利副教授研究生：三壁塑論文起止時(shí)間：』皿丑衛(wèi)生盟l!

2、上L申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別摘要鉺摻雜的氧化镥(Er”：L啦03)透明陶瓷材料具有優(yōu)良的物理性能和光學(xué)特性，為陶瓷閃爍體和高功率激光器以及短脈沖激光器的激光增益介質(zhì)提供了選擇，可廣泛的應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)境檢測(cè)及軍事等領(lǐng)域。本文分別采用化學(xué)共沉淀法和固相反應(yīng)法制各Ert：Lu203粉體，并以其為原料制各出透過(guò)性能良好的E一：Lm仉透明陶瓷。同時(shí)對(duì)其光譜性能進(jìn)行了探討，具體結(jié)論包括如下幾個(gè)方面：首先，采用化學(xué)共沉淀法合成了性能良好的Er3：Lu203

3、納米粉體并制各出透過(guò)率良好的透明陶瓷。在納米粉體制備方面研究了沉淀劑、分散劑、合成條件以及煅燒溫度對(duì)納米粉體性能的影響。研究表明，采用碳酸氫銨為沉淀劑，以fNHt)2SO一和PAM為分散劑時(shí)，前驅(qū)體經(jīng)1000℃煅燒2h，可獲得粒徑為50—60mn，且形狀近似球形，分散性較好的E一：Lu203納米粉體：當(dāng)以酒石酸為沉淀劑時(shí)，在相同的煅燒條件下同樣獲得了分散性良好的納米粉體但粒徑相對(duì)較丈約為75rim，燒結(jié)滔性相對(duì)較低。在Er3：Lu203

4、陶瓷燒結(jié)方面，通過(guò)對(duì)E一：Lu：03陶瓷燒結(jié)致密化過(guò)程的研究表明：EP：Lu203陶瓷的燒結(jié)和晶粒生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)受晶界擴(kuò)散控制，并利用真空燒結(jié)技術(shù)制各出性能優(yōu)良的Er3：Lu203透明陶瓷，在可見(jiàn)光的透過(guò)率約為554％。其次。采用高溫固相反應(yīng)法制各出透過(guò)性能良好的Er3：Lu203透明陶瓷，可見(jiàn)光波段的直線(xiàn)透過(guò)率可達(dá)到638％。研究表明：適量的引入TEOS(05wt％)可以提高透明陶瓷的燒結(jié)致密化程度，提高透明陶瓷的透過(guò)率：過(guò)量La203(

5、JOat％)會(huì)加劇陶瓷結(jié)構(gòu)中的晶格畸變。同時(shí)高溫時(shí)La203會(huì)與Lu203形成LaLu03導(dǎo)致第二相產(chǎn)生，從而影響透明陶瓷的光學(xué)性能。最后，對(duì)E一_：Lu20，納米粉體和透明陶瓷的發(fā)光性能的進(jìn)行了研究。在納米粉體和陶瓷體材料中均觀(guān)察到980am激發(fā)下的紅光和綠光上轉(zhuǎn)換發(fā)光，且紅光與綠光的相對(duì)強(qiáng)度比隨著濃度的增大而增大。這主要是由于交叉馳豫(啊m‘s，n)‘h。_h5m4h3。作用的結(jié)果，同時(shí)研究了E一：Lu203納米粉體的形貌對(duì)其發(fā)光性