球磨转速对Nd∶YAG透明陶瓷的显微结构及光学性能的影响

摘要

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％.