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;___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________成绩(百分制)________评阅教师(签字)_______
年月日
附件11:
重庆科技学院
毕业设计(论文)
题目激光透明陶瓷的成型和烧结研究
院(系)冶金与材料工程学院
专业班级无机普2006-02
学生姓名施学号2006440443
指导教师李职称讲师评阅教师职称
2016年6月8日注意事项设计(论文)的内容包括:
1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)中文摘 要(300字左右),关 键 词
外文摘 要,关 键 词
目次页(附件不统一编入)
论文主体部分:引言(或绪论),正文,结论参考文献附录(对论文支持必要时)
论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸,程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字.
附件包括:任务书,开题报告,外文译文,译文原文(复印件).
文字,图表要求:
文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人
工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范.图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画
毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印
图表应绘制于无格子的页面上
软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档
装订顺序
设计(论文)
附件:按照任务书,开题报告,外文译文,译文原文(复印件)次序装订
其它
学生毕业设计(论文)原创性声明本人以信誉声明:所呈交的毕业设计(论文)是在导师的指导下进行的设计(研究)工作及取得的成果,设计(论文)中引用他(她)人的文献,数据,图件,资料均已明确标注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料.与我一同工作的同志对本设计(研究)所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意.
毕业设计(论文)作者(签字):
年月日
摘 要
钇铝石榴石(Y3Al5O12,YAG)具有良好的光学性能,是一种重要的激光基质材料.与YAG单晶相比,YAG多晶陶瓷有多种优势,它可以制备出满足大功率激光器所需的大尺寸样品并实现高浓度的掺杂,因而是目前研究的热点问题.
不同于常规陶瓷,激光陶瓷对成型和烧结工艺都有着严格的要求.本文在前期成功地制备出Nd:YAG纳米粉体的基础上,着重研究了成型工艺和烧结工艺对透明陶瓷光学透过率的影响.
本文采用的粉体原料是共沉淀法制备的平均粒径为20nm的钇铝石榴石纳米粉体,以0.5wt%的正硅酸乙酯为烧结助剂.采用了常规的液压成型和冷等静压成型工艺,发现冷等静压成型明显地较常规压力成型获得更高的收缩率和致密度.在烧结工艺中,本文首先采用了两步真空烧结工艺制备了YAG透明陶瓷,其步骤为:将成型后的素坯在真空炉内首先加热到一个较高的温度(1700～1800℃),再快速降温至较低温度(1500～1600℃),并在此较低温度下保温10h.同时,还考察了常规烧结和微波烧结方法.透光率测试表明,真空烧结法更容易获得透明陶瓷,通过本项目的研究成功地制备出了透光率约为52.2%的透明陶瓷.实验结果更进一步说明了,要想获得透光率更高的透明陶瓷,坯体必须在烧结前期获得较高的收缩率,并且尽可能在高真空或还原性的气氛中烧结.
关 键 词:钇铝石榴石两步烧结YAG透明陶瓷
ABSTRACT
Yttriumaluminumgar(Y3Al5O12,YAG)isanimportantlasermaterialduetoitsexcellentopticalproperties.ComparedwithsinglecrystalYAG,polycrystallineYAGceramicexhibitsmanyadvantages.ThepredominanceofpolycrystallineYAGceramicisthatitcanbedopedwithveryhighconcentrations,anditcanmeettherequirementofhighpowerlasersoitisthehottopictoday.
Comparedwithconventionalceramics,lasertransparentceramicshavespecialdemandinmoldingandsinteringprocess.BasedonthesuccessfulpreparationofnanoNd:YAGpowder,thethesisfocusontheeffectoftransparentpropertiestolaserceramicsbydifferentmoldingandsinteringmethod.
ThecrystalsizeofNd:YAGpowderwasabout20nm,whichwasmadebyco-precipitationmethod,andthe0.5wt%TEOSwasusedassinteringadditive.Comparedtheconventionalmoldingmethod,itfoundthatthehigherlineshrinkageandhigherdensitycanbegotbythecoldisostaticpressuremoldingmethod.Inthecourseofsinteringprocess,two-stepsinteringprocessatvacuumenvironmentwasadoptedfirst.Specificprocessconditionsusedinthispaperisasfollows:thesampleswerefirstheatedtoahighertemperaturerangingfrom1700℃to1800℃,thencooleddowntoalowertemperaturerangingfrom1500℃to1600℃,andheldatthelowertemperaturefor10h.Comparedwithtwo-stepsinteringprocessatvacuumenvironment,theconventionalsinteringmethodandmicrowavesinteringmethodwereusedtosinterlasertransparentceramicsalso.However,onlytheformermethodcanproducetransparentceramicswithtransparenceof52.2%.Theresultsfarthershowedthatitisnecessarytogetenoughshrinkagebeforesinteringprocess,anditisimportantt
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