YAG制备及其XRD全谱拟合结构分析

摘要

钇铝石榴石(Y<,3>Al<,5>O<,12>,简称YAG)是一种重要的激光基质材料,同时它还作为高温材料和荧光材料得到了广泛的应用,该文主要讨论了化学共沉法、燃烧法制备YAG的超微粉的工艺,并对YAG超微粉的性能及物相进行了分析;采用固相合成法制备了Ca,Ca:YAG系列陶瓷,并对其结构和性能进行了讨论.采用化学共沉法,将Al(NO<,3>)<,3>和Y(NO<,3>)<,3>混合溶液加入NH4HCO3溶液中制得Al<'3+>和Y<'3+>均匀混合的先驱沉淀物,将该沉淀物在800℃、900℃、1000℃进行煅烧,XRD研究表明1000℃煅烧5h后,未经过过渡相(YAU和YAP)可以直接转化为YAG.采用燃烧法制备了YAG粉体.将Al(NO<,3>)<,3>和Y(NO<,3>)<,3>混合溶液在加热在燃烧剂尿素的作用下发生反应即可生成YAG粉体.当金属离子与尿素的摩尔比为1:3和1:4时,得到的YAG粉末颗粒尺寸分别为46nm和52nm.通过XRD和红外透射光谱的研究表明,随着原料中燃烧剂尿素含量的升高,所得粉体由无定形态逐渐转变成结晶态.研究了固相反应混合法制备YAG超微粉.按照摩尔比为3:5称取纯度为99.99％的Y<,2>O<,3>和Al<,2>O<,3>,将配好的原料充分研磨混合,然后用30MPa的压力压制成F20mm、厚度为5mm的薄片,在高温钨钼炉中通流动氢气,在1700℃下烧结5小时.烧结的部分样品经过研磨后在1100℃氧气气氛中经过10小时退火.用计算机程序DBWS-9411,对YAG的粉末衍射数据进行了Rietveld全谱图拟合,得到了准确的物相结构.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

§1.1引言

§1.2 YAG成分、结构和性能

§1.2.1 YAG晶体的成分和结构

§1.2.2YAG的基本性能

§1.2.3 Cr，Ca:YAG晶体的结构和基本性能

§1.3 Cr，Ca:YAG晶体的发展历程

§1.3.1 Cr，Ca:YAG的研究进展

§1.3.2掺Cr4+的YAG的特点

§1.4 YAG的应用

§1.4.1 YAG激光基质晶体

§1.4.2高温结构材料

§1.4.3荧光物质

§1.5本论文的目的及主要内容

第二章YAG微粉的制备

§2.1实验原料

§2.1.1硝酸钇的制备

§2.1.2硝酸铝结晶水的测定

§2.2化学共沉法制备

§2.2.1化学共沉法制备YAG超细粉

§2.2.2煅烧温度对YAG粉体特性的影响

§2.3燃烧法制备

§2.3.1燃烧法理论基础

§2.3.2燃烧法实验过程

§2.3.3尿素含量对YAG粉体特性的影响

§2.3.4 FT-IR测试分析

第三章固相反应制备Cr，Ca:YAG及其结构表征

§3.1 YAG形成过程的微观分析

§3.2 YAG系列陶瓷样品的制作

§3.3 YAG的结构表征

§3.3.1样品表面的形貌观察

§3.3.2样品X射线粉末衍射数据的初步分析

§3.3.3YAG的红外吸收光谱

§3.4 YAG结构的Rietveld分析

§3.4.1 Rietveld方法

§3.4.2实验数据的Rietveld全谱拟合

第四章结论

参考文献

致谢

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