钇铝石榴石(YAG)激光透明陶瓷研究进展.pdf

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瓷钇铝石榴石す馔该魈沾裳芯拷研究与探讨鹕教前谢志鹏√言怯镁喙第一个透明激光陶瓷材料是在年由真空热压烧结制得的掺的篊：沾桑⑹迪旨瓹取盅兄瞥鯪篩籘该骷す馓瓷。自年代中期，人们开始重点关注和研究钇铝石榴石鬘啊认⊥晾胱拥激光透明陶瓷材料与器件。年，荷兰芯捎昧蛩犷坪土蛩崧恋幕旌溶液作为初始原料．利用喷雾干燥法制得惹体．先驱体在℃煅烧分解得到单相勰灰和I战嶂粒涞染惭钩尚危谡婵仗件下于℃烧结出该魈沾桑湎喽悦芏冉咏沉淀法。以尿素作为沉淀剂制备出，篩粉末，用冷等静压成形和真空烧结罩频貌煌鬘一康沾伞Ｆ渲％：沾傻墓馄仔阅苡氩捎提拉法以及区熔法生长出来的单晶几乎一致。但上述在初期制备的：沾捎捎诖嬖诖蟮谋尘拔斩没能获得激光输出．并且在许多性能上也不能与相应的：ゾШ皖喜ＡЪす馄飨啾取直到年．日本科学家谕该骷光陶瓷这一领域取得重要突破。他们以初始粒径小于癿的高纯：、、：勰┪3跏荚希ü温同相反应制备出高透明度的：沾伞Ｆ渲杏℃真空烧结的％：す馓沾傻恼凵渎省热导率、硬度等物理性能与％：テ废嗟薄Ｆ散射损耗低至～。某些发光性能甚至优于提拉法制备的单晶。同时研制澜缟系谝惶苡隢篩单晶激光器栩媲美的：该魈沾杉す馄鳎檬出功率为⑹鋧波长为腖捎弥斩泵浦技术．泵浦浓度和单晶嗟钡腨陶瓷。结果表明透明：沾傻募す忏兄当鹊ゾ高．斜率效率达到％．激光最大输β饰。此后．：炔粼覻透明陶瓷由于在制备年第第＆．清华大学材料科学与工程系，北京；本┛萍即笱Р牧涎г海本摘要：钇铝石榴石す馔该魈沾捎捎诰哂械ゾА⒉ＡЪす獠牧衔蘅杀饶獾挠攀贫晌Q芯咳点，并得到迅速发展，高性能的稀土元素掺杂该骷す馓沾杀幌嗉瘫ǖ肌１疚淖凼隽私昀垂外关于す馔该魈沾傻淖钚卵芯砍晒饕0╕微细粉体合成、烧结添加刺及多晶明陶瓷的致密化烧结技术，并对比了该魈沾上喽杂赮单晶的优势．最后对す馓沾傻应用进行了展望。关键词：激光透明陶瓷；钇铝石榴石：激光输出；烧结技术：应用光振荡，激光波长是癿。随后在，年间实验室的ァＭ腹饴试ァァＫ婧骃取
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孟讯一一，⋯⋯⋯⋯’す馔该魈沾傻南冉票讣际技术和材料性能等方面具有单晶、玻璃激光材料无可比拟的优势而成为研究热点．并得到迅速发展。更高性能的：该骷す馓沾上嗉瘫ǖ肌Ｈ毡綤化学公司的西芯啃∽采用一种改进的尿素共沉淀法制备了高透明度高质量的：该陶瓷，平均晶粒尺寸约¨Ы缈矶刃∮，陶瓷孔隙率只有叮捎谄浞浅１〉木Ы绾偷偷目紫率从而大大降低了光的散射。因此这种多晶：瓷吸收光谱、发射光谱、荧光寿命等性能几乎与单晶一致。随后日本电信大学激光所与Ч及俄罗斯科学院晶体研究所合作开发．利用二极管终端泵浦浓度为摩尔分数耐该鱊篩陶瓷实现了高效激光振荡．该激光器的激光阈值和斜率效率与％：ゾЪす馄飨嘟绫韑所示综上所述。掺入稀土元素的该骷す馓沾桑别是：殉晌<す馓沾勺钪匾5难芯糠较颉９际上日本、美国、欧洲及俄罗斯都进行了大量的工作。并已获得应用。国内近几年也进行了研究和开发工作，成功制备出了：该魈沾杉疤沾杉す馄鳎⑹现了：该魈沾傻募す馐涑觥Ｍ糽示出日本原东芝陶瓷公司开发的す馔该魈沾伞该骷す馓沾芍票傅墓丶际跏牵咧柿縔微细粉体合成技术；鲜实闹仗砑蛹粒嗑透明陶瓷的致密化烧结技术。高质量厶宓暮铣液相法是制备擅谆蜓俏⒚准冻阜厶宓挠效途径。采用湿化学法的显著特点是：能以较低成本获得高纯度、组分均匀、分散性好、团聚少、粒度和形状可控的粉体。目前采用的液相法主要