Nd-YAG透明陶瓷用单分散球形粉体的喷雾造粒制备及性能表征

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1、SHANGHAIUNIVERSITY毕业设计（论文）UNDERGRADUATEPROJECT(THESIS)题目Nd:YAG透明陶瓷用单分散球形粉体的喷雾造粒制备及性能表征学院材料科学与工程学院专业电子信息材料系学号12125909学生姓名杨朝翔指导教师周晓起讫日期上海大学毕业设计(论文)目录Nd:YAG透明陶瓷用单分散球形粉体的喷雾造粒制备及性能表征2摘要2ABSTRACT3第一章引言4第二章绪论62.1透明陶瓷发展史62.2影响陶瓷透明的主要因素72.2.1晶界82.2.2微气孔82.2.3杂质和非主晶相82.2.4表面散射82.3透明陶瓷的特点和优势9

2、2.4YAG的性质102.4.1YAG的晶体结构102.4.2YAG的物理化学性质112.4.3YAG透明陶瓷的烧结原理122.5透明陶瓷的应用132.5.1高功率固体激光器中的应用132.5.2核聚变点火装置中的应用152.5.3核医学成像中的应用162.5.4安全监测中的应用18第三章实验部分19第一节实验原料与化学试剂19第二节实验设备与测试仪器19第三节试验流程20第四节实验结果分析243.4.1粘结剂添加量的影响243.4.2显微结构与光学透过率29第四章结论32致谢33参考文献3434上海大学毕业设计(论文)Nd:YAG透明陶瓷用单分散球形粉体的

3、喷雾造粒制备及性能表征摘要采用Al2O3、Y2O3和Nd2O3粉体加入粘结剂（PVB）、烧结助剂、分散剂等混合球磨获得浆料结合喷雾造粒工艺制备Nd:YAG透明陶瓷粉体。加入PVB的主要目的是促进粉体造粒并抑制组分分离。本文主要讨论了不同PVB添加量下（0、0.5、1.0、1.5和2.0wt%）YAG造粒颗粒的形貌特征、尺寸及成型性能，并详细表征了所烧制YAG透明陶瓷的显微结构及光学性能。在PVB含量为1wt%时造粒粉体表现出较好的均匀性和流动性，均为实心且球形度较高的单分散颗粒，粒径尺寸约40μm。烧制后的陶瓷结构单一均匀分布、无气孔及其他缺陷，比较适合用于

4、制备Nd:YAG透明陶瓷。关键词：光学性能；Nd:YAG；透明陶瓷；喷雾干燥；PVB粘结剂34上海大学毕业设计(论文)ABSTRACTThemixedpowderswerepreparedbyspraydryingtechnologywithAl2O3、Y2O3andNd2O3powdersasstartingmaterialsandpolyvinylbutyral(PVB)asbinder、sinteringaidsanddispersant.ThemainideaofintroducingPVBistopromotethespraygranulation

5、ofthepowdersandinhibitthesegregationofcompositions.ThisarticlemainlydiscussedtheeffectoftheadditionofPVBwithdifferentcontentsonthemorphologiesandcompositionsofthespray-driedpowders,aswellastheopticalpropertiesandthemicrostructureofsinteredceramicswereanalysedbySEM.Theoptimalcontent

6、ofbinderPVBis1.0wt%whilethesolidcontent42wt%anddispersantPEG4000.50wt%.Thegranulatedparticlesexhibitbetterhomogeneousdistributionandfluidity,andmeansizewasabout40μm,whilethecorrespondingceramicscalcinedat1730℃for30hhavegoodopticalpropertieswithhomogeneousmicrostructureandnoporeorot

7、herdefectswereobserved,whicharesuitabletofabricatetheNd:YAGtransparentceramics.Keywords:opticalproperties；Nd:YAG；transparentceramics；spraydrying；PVBbinder34上海大学毕业设计(论文)第一章引言透明陶瓷材料不仅具有良好的透明性，且耐腐蚀，能在高温高压下工作，还有许多其它材料无可比拟的性质，如高强度、介电性能优良、低电导率、高热导性等，逐渐在照明技术、光学、特种仪器制造、无线电子技术及高温技术等领域获得日益广泛

8、的应用。特别地，透明陶瓷材料在固体激光器上的成功应用