光學(xué)基質(zhì)粉體YAG以及Nd：YAG、Ce：YAG的制備與表征.pdf

1、YAG（釔鋁石榴石：Y3Al5O12）粉體作為當(dāng)前廣泛應(yīng)用的、最重要的光學(xué)基質(zhì)材料，Nd：YAG激光陶瓷粉體作為Nd：YAG單晶的優(yōu)良替代品，Ce：YAG作為光轉(zhuǎn)換白光的優(yōu)異的發(fā)光物質(zhì)，它們均受到科技界與工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的青睞，但它們的制備方法與粉體的性能有待進(jìn)一步的改善。 在綜合比較各種納米粉體的制備方法和考慮實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)條件的基礎(chǔ)上，采用共沉淀法，在較固相反應(yīng)低600～700℃的較低溫度，900℃條件下煅燒制得了尺寸小、團(tuán)聚程度輕

2、、單分散、貌似球形、比表面積為40㎡/g左右，顆粒尺寸為30nm左右的YAG納米粉體。借助IR、TG-DTA、XRD、BET和SEM等測(cè)試手段考察了沉淀劑、滴加方式、反應(yīng)溶液pH、共沉淀溫度、洗滌方式、煅燒溫度及時(shí)間和分散劑對(duì)粉體制備的影響。結(jié)果表明： ①采用碳酸氫銨為沉淀劑，聚乙二醇為分散劑，反滴，控制反應(yīng)溶液pH為8左右，20℃共沉淀，多次水洗醇洗沉淀物，900℃煅燒前驅(qū)體2h為合適的YAG納米粉體的制備條件； ②共

3、沉淀前驅(qū)體的煅燒，經(jīng)歷了一個(gè)由鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的YAP到立方晶系YAG的轉(zhuǎn)化過(guò)程。 參考制備YAG粉體的制備條件，成功制備出了Nd：YAG與Ce：YAG粉體。對(duì)粉體進(jìn)行了粒度分析和結(jié)構(gòu)分析，并對(duì)其熒光性質(zhì)分別做了檢測(cè)與分析。結(jié)果表明： ①所制備的稀土摻雜YAG粉體的粒度分布均勻； ②晶胞參數(shù)的計(jì)算結(jié)果與理論相符； ③激活離子Nd3+的存在使得Nd：YAG納米粉體具有較好的熒光性能，熒光光譜很好地體現(xiàn)了其四能級(jí)的

4、躍遷性質(zhì)；Ce3+的摻雜濃度的提高，使Ce：YAG粉體的波譜強(qiáng)度有所增強(qiáng)，晶體場(chǎng)強(qiáng)度的增加也致使激發(fā)與發(fā)射光譜均有微弱的紅移；其激發(fā)光譜說(shuō)明制備的粉體能被460nm藍(lán)光有效激發(fā)而發(fā)射黃光，由于高效藍(lán)光LED芯片的發(fā)射峰值波長(zhǎng)450～470nm，從而說(shuō)明制備的粉體可與藍(lán)光LED芯片匹配并產(chǎn)生白光； ④兩種粉體所表現(xiàn)出來(lái)的與理論相符合的熒光性質(zhì)也從另一方面證明了摻雜的成功。 在采用共沉淀法成功制備出以上三種純相粉體的基礎(chǔ)上，