重慶科技學院

1、 重慶科技學院畢業(yè)設計（論文） 三號黑體，居中題 目 激光透明陶瓷的成型和燒結研究 四號宋體，居中院 （系） 冶金與材料工程學院 專業(yè)班級 無機普2006-02 學生姓名 施 學號 2006440443 指導教師 李 職稱 講 師 評閱教師 職稱 四號宋體，居中2010年 6 月 8 日 注 意 事 項 1.設計（論文）的內容包括： 1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關鍵詞4）外文摘要、關鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字數要求：理工類設計（

2、論文）正文字數不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數不少于1.2萬字。3.附件包括：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設計（論文）2）附件：按照任務書、開題報

3、告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂3）其它學生畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明 本人以信譽聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文）是在導師的指導下進行的設計（研究）工作及取得的成果，設計（論文）中引用他（她）人的文獻、數據、圖件、資料均已明確標注出，論文中的結論和結果為本人獨立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學院或其它教育機構的學位或證書而使用其材料。與我一同工作的同志對本設計（研究）所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 畢業(yè)設計（論文）作者（簽字）： 年 月 日重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 摘要五號宋體，頁眉之下有一條下劃線空一行 小四號宋體三號黑體，居中空一行摘 要釔鋁石榴石(Y

4、3Al5O12,YAG)具有良好的光學性能，是一種重要的激光基質材料。與YAG單晶相比，YAG多晶陶瓷有多種優(yōu)勢，它可以制備出滿足大功率激光器所需的大尺寸樣品并實現高濃度的摻雜，因而是目前研究的熱點問題。不同于常規(guī)陶瓷，激光陶瓷對成型和燒結工藝都有著嚴格的要求。本文在前期成功地制備出Nd:YAG納米粉體的基礎上，著重研究了成型工藝和燒結工藝對透明陶瓷光學透過率的影響。本文采用的粉體原料是共沉淀法制備的平均粒徑為20nm的釔鋁石榴石納米粉體，以0.5wt%的正硅酸乙酯為燒結助劑。采用了常規(guī)的液壓成型和冷等靜壓成型工藝，發(fā)現冷等靜壓成型明顯地較常規(guī)壓力成型獲得更高的收縮率和致密度。在燒結工藝中，本

5、文首先采用了兩步真空燒結工藝制備了YAG透明陶瓷，其步驟為：將成型后的素坯在真空爐內首先加熱到一個較高的溫度(17001800)，再快速降溫至較低溫度(15001600)，并在此較低溫度下保溫10h。同時，還考察了常規(guī)燒結和微波燒結方法。透光率測試表明，真空燒結法更容易獲得透明陶瓷，通過本項目的研究成功地制備出了透光率約為52.2%的透明陶瓷。實驗結果更進一步說明了，要想獲得透光率更高的透明陶瓷，坯體必須在燒結前期獲得較高的收縮率，并且盡可能在高真空或還原性的氣氛中燒結。關鍵詞：釔鋁石榴石 兩步燒結 YAG 透明陶瓷小四號黑體用羅馬字母編號號35個，關鍵詞用一個空格分隔，小四號宋體 重慶科技學

6、院本科生畢業(yè)設計 ABSTRACT Times New Roman,三號粗，居中空一行Times New Roman 小四號空一行ABSTRACTYttrium aluminum garnet (Y3Al5O12，YAG) is an important laser material due to its excellent optical properties. Compared with single crystal YAG, polycrystalline YAG ceramic exhibits many advantages. The predominance of polycrys

7、talline YAG ceramic is that it can be doped with very high concentrations, and it can meet the requirement of high power laser so it is the hot topic today.Compared with conventional ceramics, laser transparent ceramics have special demand in molding and sintering process. Based on the successful pr

8、eparation of nano Nd:YAG powder, the thesis focus on the effect of transparent properties to laser ceramics by different molding and sintering method.The crystal size of Nd:YAG powder was about 20nm, which was made by co-precipitation method, and the 0.5wt% TEOS was used as sintering additive. Compa

9、red the conventional molding method, it found that the higher line shrinkage and higher density can be got by the cold isostatic pressure molding method. In the course of sintering process, two-step sintering process at vacuum environment was adopted first. Specific process conditions used in this p

10、aper is as follows: the samples were first heated to a higher temperature ranging from 1700 to 1800，then cooled down to a lower temperature ranging from 1500to1600, and held at the lower temperature for 10h. Compared with two-step sintering process at vacuum environment, the conventional sintering m

11、ethod and microwave sintering method were used to sinter laser transparent ceramics also. However, only the former method can produce transparent ceramics with transparence of 52.2%. The results farther showed that it is necessary to get enough shrinkage before sintering process, and it is important

12、 to sinter at high vacuum or deoxidized environment. Keywords: yttrium aluminum garnet；two-step sintering；YAG；transparent ceramic Times New Roman,小四號加粗用羅馬字母編號Times New Roman,小四號,35個，用分號分隔重慶科技學院本科畢業(yè)設計 目錄空一行三號黑體，居中空一行小四號宋體目 錄右縮進兩個字摘要IABSTRACTII1 緒 論1 1.1展歷史透明激光陶瓷的發(fā)1 1.2透明陶瓷的影響因素1 1.3 Nd:YAG激光陶瓷1 1.3.1

13、 YAG晶體結構1 1.3.2 YAG的擴散性質1 1.3.3 Nd:YAG激光陶瓷的優(yōu)點12 激光透明陶瓷的成型與燒結實驗353 性能測試與結果討論384 結論40 參考文獻50致 謝51附錄1 原料到成品部分圖片52附錄2 在讀本科期間參加的科研項目536重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 1 緒論三號黑體，居中空一行空一行1 緒 論空一格1.1 透明激光陶瓷的發(fā)展歷史小三號黑體1.2 透明陶瓷的影響因素五號宋體，表格逐章單獨編序 （1.1）五號宋體表1.3 YAG晶體的陽離子擴散系數和陰離子擴散系35-38離子體積擴散系數晶界擴散系數Ds(m2/s)Q(kJ/mol)Dc(m2/s)Q(kJ/mol)Y3+8.7×10-25652.1×103530O2-2.6×10-103101.1×10-3360四號黑體右縮進兩個字1.3.3 Nd:YAG激光陶瓷的優(yōu)點同單晶相比，Nd:YAG激光透明陶瓷具有以下優(yōu)點：小四號宋體 容易制造 成本低五號宋