稀土摻雜YAG粉體的制備及其表征.pdf

1、釔鋁石榴石（YAG）屬于體心立方晶體，具有硬度高，較高的熔點和折射率，非常好的機械性能，較低的熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點，是一種綜合性能（包括：光學、力學和熱學）優(yōu)良的激光基質(zhì)材料和發(fā)光材料。而通過摻雜其他元素制備的YAG粉體具備更多的優(yōu)點。 本文采用共沉淀法制備YAG前驅(qū)體。實驗表明：制備前驅(qū)體過程中沉淀劑的種類、滴定方式、溶液pH值以及滴定速率都會對前驅(qū)體的性能產(chǎn)生影響。最后通過比較確定以碳酸氫銨為沉淀劑，利用反向滴定方式，控制碳酸

2、氫銨溶液的pH值為8，可以得到前驅(qū)沉淀物為Y2（CO3）3·nH2O和Al（OH）3混合物。 采用溶劑熱法制備稀土摻雜YAG粉體。實驗表明：溶劑的選擇、填充度、合成溫度以及保溫時間都會對YAG粉體的性能產(chǎn)生影響。最后確定了以乙二胺為溶劑，控制填充度為90％，在250℃保溫15小時可以制得結(jié)晶程度較高、分散均勻、球形形貌、尺寸較小的YAG粉體，并且在反應過程中沒有其他雜質(zhì)晶相的生成。 過程參數(shù)對YAG粉體各項性能影響的研究

3、，利用乙二胺溶劑熱法合成了稀土摻雜YAG粉體，包括YAG：Ce和YAG：Nd粉體，并通過XRD圖譜求得其晶胞參數(shù)都比純YAG晶體的晶胞參數(shù)稍大，證明稀土元素確實取代了YAG晶體中部分Y3+在品格中的位置。通過對Y3-xAl5O12：xCe的發(fā)光性能的研究，發(fā)現(xiàn)Y3-xAl5O12：xCe熒光粉的激發(fā)光譜為雙峰結(jié)構(gòu)，在近紫外340nm處有一弱峰，最大激發(fā)峰在位于460nm處。分別對應Ce3+離子的兩個4f能級到5d能級的躍遷而產(chǎn)生的吸收。

4、其中340nm的激發(fā)峰對應2F5/2→5d的躍遷，460nm的激發(fā)峰則對應2F7/2→5d的躍遷。Y3-xAl5O12：xCe熒光粉的發(fā)射光譜為一寬帶，峰值在530nm附近，屬于黃綠光，對應Ce3+的最低5d能級到4f能級的躍遷所發(fā)出的光。通過Ce3+摻雜量（x=0.03～0.07）對摻鈰YAG粉體發(fā)射光譜性能的影響發(fā)現(xiàn)，發(fā)射光譜的強度隨著Ce3+濃度的增加而逐漸增強，當達到x=0.05時強度達到最大，隨后強度隨Ce3+濃度增加而減小，