掺稀土离子钇铝石榴石激光陶瓷的分层成型方法

摘要

一种掺稀土离子钇铝石榴石激光陶瓷的分层成型方法，属于激光材料技术领域。本发明的目的是通过将不同浓度的掺镱钇铝石榴石激光陶瓷粉原料分次逐步压型而制成的掺稀土离子钇铝石榴石激光陶瓷的分层成型方法。本发明第一层的Yb离子掺杂梯度为0.4at.%，第二层的Yb离子掺杂梯度为1.6at.%，第三层的Yb离子掺杂梯度为3.6at.%，第四层的Yb离子掺杂梯度为6.4at.%，第五层的Yb离子掺杂梯度为10at.%，每层在100Mpa压强下压制，并静置10分钟。本发明的优点是：在纵向上产生浓度梯度，提高陶瓷光学特性，满足特殊条件下的应用；分层成型，优化陶瓷结构，使压制更紧密，结构更合理；使激光陶瓷内部温度分布更均匀，避免激光陶瓷由于热效应产生形变；增强激光陶瓷光学特性，提高固体激光器激光输出效率，优化输出光束质量。

主权项

一种掺稀土离子钇铝石榴石激光陶瓷的分层成型方法，其特征在于：掺镱钇铝石榴石激光陶瓷粉原料取用浓度为0.4at.%、1.6at.%、3.6at.%、6.4at.%、10at.%，其中掺稀土离子钇铝石榴石激光陶瓷分子式为X_3xY₃‑_3xAl₅O₁₂，其中X为稀土离子，x为稀土离子掺杂浓度，陶瓷基质为钇铝石榴石，Y₃A1₅O₁₂或3Y₂0₃·5A1₂O₃；取一份掺镱钇铝石榴石激光陶瓷原料放入磨具中，在100Mpa压强下压制成型，静置10分钟；第一层两端分别放入两份第二层原料，100Mpa压强下压制，静置10分钟；第二层两端分别放入两份第三层原料，100Mpa压强下压制，静置10分钟；第三层两端分别放入两份第四层原料，100Mpa压强下压制，静置10分钟；第四层两端分别放入两份第五层原料，100Mpa压强下压制，静置10分钟，最终形成层数为九层的掺镱钇铝石榴石激光陶瓷坯体；后经过高温真空烧结，可得到掺镱钇铝石榴石激光陶瓷；其中第一层的Yb离子掺杂梯度为0.4at.%，第二层的Yb离子掺杂梯度为1.6at.%,第三层的Yb离子掺杂梯度为3.6at.%,第四层的Yb离子掺杂梯度为6.4at.%,第五层的Yb离子掺杂梯度为10at.%。