釔鋁石榴石粉體的制備與性能表征.pdf

1、釔鋁石榴石(YAG)單晶屬等軸晶系，具有光學(xué)均勻性，無雙折射效應(yīng)，是廣泛使用的激光和發(fā)光基礎(chǔ)材料，但是由于制備工藝復(fù)雜，成本高，限制了其在大型激光器中的應(yīng)用；Nd：YAG透明陶瓷因其優(yōu)異的光學(xué)性能和制造工藝方面的優(yōu)勢作為大型固體激光材料以取代YAG單晶材料已顯示出良好的應(yīng)用前景；稀土摻雜的YAG粉體可做超短余輝熒光粉用于陰極射線管屏幕及高分辨顯示器等領(lǐng)域；另外，YAG陶瓷還具有高溫蠕變小，抗氧化，熱導(dǎo)率低等特點(diǎn)，是一種很有潛力的精細(xì)結(jié)構(gòu)

2、陶瓷材料。YAG無論是作為粉體直接應(yīng)用還是用來制備陶瓷塊體材料，首先都需要合成性能良好的YAG超細(xì)粉體。 本論文采用化學(xué)共沉淀法合成YAG納米粉體，通過運(yùn)用IR、XRD、BET、TEM等測試手段對前驅(qū)體及其煅燒產(chǎn)物進(jìn)行表征，系統(tǒng)研究了合成工藝對粉體性能的影響，并初步探討了粉體的的燒結(jié)性能。 實(shí)驗(yàn)首先分別以氨水和碳酸氫銨為沉淀劑，得到了組成不同的前驅(qū)體，氨水做沉淀劑時，生成的前驅(qū)體主要為氫氧化物，而碳酸氫銨為沉淀劑時，生成

3、的前驅(qū)體主要為碳酸鹽。當(dāng)用碳酸氫銨法制備時，鹽溶液濃度較低(A1<'3+>濃度≤0.05 mol/1)，所得到的前驅(qū)體在900℃保溫2h的條件下即可合成純相YAG粉體，其分散性明顯優(yōu)于氨水法制備的粉體，且粉體具有較高的燒結(jié)活性；但是如果鹽溶液濃度過高(A1<'3+>濃度>0.2 mol/1)時，由于在沉淀過程中發(fā)生Y<'3+>、A1<'3+>的偏析，會使YAG的形成溫度偏高(>1000℃)。 其次，實(shí)驗(yàn)還通過對粉體顆粒分散與團(tuán)聚

4、機(jī)理的分析，加強(qiáng)前驅(qū)體的洗滌、干燥以及前驅(qū)體制備過程的控制，以期提高最終煅燒產(chǎn)物的分散性。研究表明，前驅(qū)體經(jīng)表面張力小的溶劑洗滌，并由微波干燥處理后，煅燒所得的粉體的分散性得到明顯的提高；在前驅(qū)體制備過程中加入表面活性劑也可以有效地抑制粉體的團(tuán)聚，并且由于前驅(qū)體表面帶有負(fù)電性，沉淀反應(yīng)過程中加入一定量的陰離子表面活性劑更有利于提高粉體的分散性，本實(shí)驗(yàn)條件下通過引入陰離子表面活性劑OPS，所得前驅(qū)體在1000℃保溫2h的條件下，得到了平均