基于气动悬浮激光加热技术YAG熔体高温热物理性能评测

摘要

钇铝石榴石Y3Al5O12(Yttrium Aluminum Garnet,简记为YAG)材料具有优异的光、热和电学性能,引起了广泛关注.但高熔点和冷却过程中复杂的相选择机制,使YAG熔体特别是熔点以下过冷区内的热物理性能参数获得困难.利用自主搭建的气动悬浮无容器激光加热装置,基于受迫振动和光学描影等原理,在1750～2650 K宽达900 K的温区内,评测了YAG熔体的黏度、表面张力和密度.研究表明,与Al2O3熔体相比,YAG熔体密度具有更高的温度敏感性,具有高约1倍的平均线膨胀系数;不同于表面张力随温度变化不敏感的Al2O3熔体,YAG熔体的表面张力随温度升高产生略微降低;与Al2O3熔体的黏温关系相比,在熔点以下的过冷区内发现YAG熔体具有更陡峭的黏温变化趋势.