【摘 要】
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本论文系统探讨了烧结助剂与稀土离子掺杂对氧化钇基粉体及透明陶瓷的影响,同时分别采用固相法和共沉淀法制备了粉体及透明陶瓷,系统研究了陶瓷的烧结性能及光谱特性。具体研
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本论文系统探讨了烧结助剂与稀土离子掺杂对氧化钇基粉体及透明陶瓷的影响,同时分别采用固相法和共沉淀法制备了粉体及透明陶瓷,系统研究了陶瓷的烧结性能及光谱特性。具体研究结果如下:（1）采用高温固相反应法制备了不同氧化镧和氧化锆掺杂量的Er3+:Y2O3粉体及透明陶瓷,并分别对其物相、形貌、透过率、上转换与近红外发光展开了研究。结果发现,在不产生第二相、完全固溶到氧化钇基质中去的时候,氧化镧和氧化锆的掺杂可以有效的抑制晶界迁移,提高Er3+:Y2O3陶瓷的致密度及透过率,并对发光有增益作用,其中较为理想的烧结温度在1800℃。（2）采用高温固相反应法制备了1 mol%的Ho3+与不同敏化剂离子(Yb3+、Tm3+、Er3+)共同掺杂的氧化钇基透明陶瓷,探讨了敏化剂对陶瓷物相、形貌、透过率及发光特性的影响,结果发现,敏化剂离子可以有效的增益发光,一定掺杂量的敏化剂对透过率有较好的影响。（3）采用高温固相反应法成功制备了0.5 mol%浓度不同烧结助剂（氧化钪、氧化镥、氧化锌、氧化钛）与3 mol%的氧化锆共同掺杂的高透过率的Er3+:Y2O3和Tm3+:Y2O3透明陶瓷,探讨了不同助剂对于发光的影响,揭示了此类掺杂透明陶瓷的光谱特性,其中氧化钪、氧化锌和氧化钛的掺杂是抑制发光的,氧化镥的掺杂对发光影响不大。（4）采用化学共沉淀法合成了(Y0.88La0.09Zr0.03)2O3粉体,采用氨水为沉淀剂,研究了以（NH4）2SO4和PEG-400为分散剂对其粉体性能的影响,结果发现,前驱体经过1200℃煅烧2小时后,可以得到形状近似球形、分散性较好、平均粒径尺寸为96 nm的粉体。以共沉淀粉体为原料,在1750℃烧结10小时制备了近红外波段直线透过率近80%的透明陶瓷,优异于同种情况下采用固相法制备的直线透过率有76%的透明陶瓷;探讨了共沉淀制备不同浓度Er3+掺杂的(Y0.88La0.09Zr0.03)2O3透明陶瓷,并对其物相、微结构以及光谱特性进行了研究,发现随着Er3+掺杂量的增加,对于上转换和下转换发光的增益效果是不同的。
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