编号：NMJS09363
篇名：不同掺杂浓度Er∶Lu2O3透明陶瓷的制备与性能研究
作者：刘子玉 郑雯雯 冯亚刚 叶君豪 刘鹏 杨现锋 李江
关键词：Er∶Lu2O3 纳米粉体 两步烧结 透明陶瓷 微观结构 光学特性
机构：长沙理工大学材料科学与工程学院 中国科学院上海硅酸盐研究所透明陶瓷研究中心 河南工业大学材料科学与工程学院 中国科学院大学材料与光电中心
摘要：Er∶Lu2O3透明陶瓷由于具有高热导率、高热冲击抗性、良好的光谱和低制备温度等优点，是近中红外波段高效率和高功率激光的候选固体增益介质之一。探索Er3 掺浓度（原子数分数）对Er∶Lu2O3透明陶瓷制备和性能的影响对于获得高质量的Er∶Lu2O3陶瓷至关重要。本文中，采用共沉淀法合成的纳米粉末，通过真空预烧结结合热等静压（HIP）后处理制备了Er∶LuO3透明陶瓷。结果表明，所有在1100℃下不同Er3 浓度下烧结的Er∶Lu2O3纳米粉末的几乎与纯立方Lu2O3一致，10%Er∶Lu2O3纳米粉末表现出更好的分散性。在1500℃预结的0.3%和10%Er∶Lu2O3陶瓷的平均晶粒尺寸分别为0.86和0.87μ，相对密度分别为95.1%和96.2%。相应的预烧结陶瓷在1750℃下HIP处理后，240nm处的透射率分别为71.6%和78.0%（厚度2.9mm）。特别是，0.3%ErLu2O3陶瓷在短波范围内的透射率急剧下降，这是由于大量的残余气孔所致。计算了0.3%和1%Er∶Lu2O3透明陶瓷的吸收和发射光谱。0.3%Er∶Lu2O3陶瓷在1.55μm吸收和发射截面较高。
