不同摻雜濃度Er∶Lu2O3透明陶瓷的制備與性能研究

編號(hào)：NMJS09363

篇名：不同摻雜濃度Er∶Lu2O3透明陶瓷的制備與性能研究

作者：劉子玉 鄭雯雯 馮亞剛 葉君豪 劉鵬 楊現(xiàn)鋒 李江

關(guān)鍵詞： Er∶Lu2O3 納米粉體 兩步燒結(jié) 透明陶瓷 微觀結(jié)構(gòu) 光學(xué)特性

機(jī)構(gòu)： 長(zhǎng)沙理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所透明陶瓷研究中心 河南工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)材料與光電中心

摘要： Er∶Lu2O3透明陶瓷由于具有高熱導(dǎo)率、高熱沖擊抗性、良好的光譜和低制備溫度等優(yōu)點(diǎn)，是近中紅外波段高效率和高功率激光的候選固體增益介質(zhì)之一。探索Er3 摻濃度（原子數(shù)分?jǐn)?shù)）對(duì)Er∶Lu2O3透明陶瓷制備和性能的影響對(duì)于獲得高質(zhì)量的Er∶Lu2O3陶瓷至關(guān)重要。本文中，采用共沉淀法合成的納米粉末，通過真空預(yù)燒結(jié)結(jié)合熱等靜壓（HIP）后處理制備了Er∶LuO3透明陶瓷。結(jié)果表明，所有在1100℃下不同Er3 濃度下燒結(jié)的Er∶Lu2O3納米粉末的幾乎與純立方Lu2O3一致，10%Er∶Lu2O3納米粉末表現(xiàn)出更好的分散性。在1500℃預(yù)結(jié)的0.3%和10%Er∶Lu2O3陶瓷的平均晶粒尺寸分別為0.86和0.87μ，相對(duì)密度分別為95.1%和96.2%。相應(yīng)的預(yù)燒結(jié)陶瓷在1750℃下HIP處理后，240nm處的透射率分別為71.6%和78.0%（厚度2.9mm）。特別是，0.3%ErLu2O3陶瓷在短波范圍內(nèi)的透射率急劇下降，這是由于大量的殘余氣孔所致。計(jì)算了0.3%和1%Er∶Lu2O3透明陶瓷的吸收和發(fā)射光譜。0.3%Er∶Lu2O3陶瓷在1.55μm吸收和發(fā)射截面較高。