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1、分類號:—蚴uDc:6少p密級編號: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)科專業(yè)名稱及代碼研究方向指導(dǎo)教師長春理工大學(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:三壁塑論文起止時間:』皿丑衛(wèi)生盟l!
2、上L申請學(xué)位級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性能良好的E一:Lm仉透明陶瓷。同時對其光譜性能進(jìn)行了探討,具體結(jié)論包括如下幾個方面: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,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,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較丈約為75rim,燒結(jié)滔性相對較低。在Er3:Lu203
4、陶瓷燒結(jié)方面,通過對E一:Lu:03陶瓷燒結(jié)致密化過程的研究表明:EP:Lu203陶瓷的燒結(jié)和晶粒生長動力學(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,在可見光的透過率約為554%。其次。采用高溫固相反應(yīng)法制各出透過性能良好的Er3:Lu203透明陶瓷,可見光波段的直線透過率可達(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率:過量La203(
5、JOat%)會加劇陶瓷結(jié)構(gòu)中的晶格畸變。同時高溫時La203會與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,同時研究了E一:Lu203納米粉體的形貌對其發(fā)光性
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