本文關鍵詞：透明陶瓷——無機材料研究與發(fā)展重要方向之一，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西安電子科技大學》 2011年

高透明Nd:YAG激光陶瓷工藝研究

司朝  

【摘要】：摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)透明陶瓷,因其具有優(yōu)良的熱學、光學性能和物理化學性質而被認為是一種良好的固態(tài)激光材料。同Nd:YAG單晶相比,Nd:YAG多晶透明陶瓷及其制備技術具有許多優(yōu)點,例如可獲得摻雜濃度更高,功率更大,尺寸更大的樣品,同時成本較低,可實現(xiàn)大規(guī)模生產等,因而受到廣泛重視。 本論文以高純氧化物粉體為原料,采用固相合成法成功的制備了摻雜釹離子濃度為1at.%的Nd:YAG透明陶瓷。通過嘗試不同的添加劑,燒結溫度、成型壓力等因素改善了樣品的透過率并利用掃描電子顯微鏡(SEM),X光衍射(XRD)和紫外可見近紅外分光光度儀等手段對得到的樣品進行了樣品表征。通過不斷改進實驗方法,獲得了可以與單晶透過率相媲美的厚度為2mm的Nd:YAG多晶透明陶瓷。最后,展望了該領域的發(fā)展前景及今后的研究趨勢。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TQ174.1
【目錄】：

摘要3-4

Abstract4-7

第一章 緒論7-11

1.1 引言7

1.2 激光原理7-11

1.2.1 產生激光的基本原理7-9

1.2.2 激光器原理9-11

第二章 Nd:YAG的結構、特性與應用11-25

2.1 Nd:YAG 的晶體結構與激光性能11-13

2.2 YAG 的基本性質13-14

2.3 Nd:YAG 的特性14-21

2.3.1 Nd:YAG 的透光機理及影響透光性的因素14-18

2.3.2 多晶YAG 陶瓷較其單晶的優(yōu)點18-19

2.3.3 Nd:YAG 作為激光物質的可能性19

2.3.4 Nd:YAG 熱特性的研究19-21

2.4 Nd:YAG 的應用21-25

第三章 Nd:YAG粉體及透明陶瓷的制備工藝25-33

3.1 透明陶瓷的形成條件25

3.2 Nd:YAG 粉體的制備25-28

3.2.1 固相法25-26

3.2.2 有機金屬鹽法26-27

3.2.3 燃燒法27

3.2.4 沉淀法27-28

3.3 陶瓷制備28-30

3.3.1 造粒28

3.3.2 成型壓力28

3.3.3 Nd:YAG 透明陶瓷的燒結28-29

3.3.4 添加劑的作用29

3.3.5 晶粒的異常長大和阻滯劑的作用29-30

3.3.6 后續(xù)處理30

3.4 影響Nd:YAG 透光性的因素30-33

第四章 實驗及表征33-51

4.1 實驗所用基本試劑、儀器及各組分原料的配比33

4.2 保溫溫度及時間的確定33-35

4.3 使用不同造粒粘結劑的效果對比35

4.4 不同成型壓力效果對比35-36

4.5 不同添加劑效果對比36-39

4.6 不同粒度Y_20_3對反應的影響39-46

4.7 對2mm 厚度樣片的嘗試以及其與YAG 單晶透過率的對比46-51

第五章 結論51-53

第六章 前景展望53-55

致謝55-57

參考文獻57-60

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