球磨转速对Nd∶YAG透明陶瓷的显微结构及光学性能的影响

无机材料学报, 2015, 30(6): 581-587. doi: 10.15541/jim20140621

球磨转速对Nd∶YAG透明陶瓷的显微结构及光学性能的影响

刘婧 ^1, , 刘军 ^2, , 李江 ^3, , 林丽 ^4, , 潘裕柏 ^5, , 程晓农 ^6, , 郭景坤 ^7,

1.江苏大学材料科学与工程学院,镇江210031;中国科学院上海硅酸盐研究所,透明光功能无机材料重点实验室,上海200050

2.江苏大学材料科学与工程学院,镇江,210031

3.中国科学院上海硅酸盐研究所,透明光功能无机材料重点实验室,上海200050

4.江苏大学材料科学与工程学院,镇江210031;中国科学院上海硅酸盐研究所,透明光功能无机材料重点实验室,上海200050

5.中国科学院上海硅酸盐研究所,透明光功能无机材料重点实验室,上海200050

6.江苏大学材料科学与工程学院,镇江,210031

7.中国科学院上海硅酸盐研究所,透明光功能无机材料重点实验室,上海200050

基金项目: National Natural Science Foundation of China (50990301,51302298) 2013年普通高校研究生科研创新计划项目(CXLX13_650) Colleges and Universities Plans to Graduate Resesrch and Innovation of 2013(CXLX13-650) 国家自然科学基金(50990301,51302298)

关键词： Nd∶YAG激光陶瓷 , 球磨转速 , 显微结构 , 光学性能

Influence of Ball Milling Speed on Microstructure and Optical Transparency of Nd∶YAG Ceramics

Keywords： Nd∶YAG laser ceramics , ball milling speed , microstructure , optical transmittance

以高纯商业Y2O3、α-Al2O3和Nd2O3粉体为原料,以TEOS(正硅酸乙酯)和MgO为烧结助剂,采用固相反应和真空烧结技术制备了1.0at％Nd∶YAG透明陶瓷.系统研究了球磨转速(球磨时间10 h)对混合粉体的尺寸以及对陶瓷样品致密化行为、显微结构和光学性能的影响.结果表明:通过球磨过程可以充分细化原料粉体的颗粒;随着球磨转速的提高,陶瓷烧结时样品中的气孔能更好地排除.但是球磨转速过高时,陶瓷烧结体中存在少量的富铝第二相会降低样品的光学透过率.当球磨转速为130 r/min时,真空烧结(1760℃×50 h)所得Nd∶YAG透明陶瓷的微结构均匀致密,几乎没有晶界和晶内气孔存在,样品在1064 nm处的直线透过率高达83％.

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