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Yb∶CaF_(2)透明陶瓷的压力辅助烧结及其性能研究
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作者 刘强 李想 +6 位作者 郭礼豪 TOCI Guido PIRRI Angela PATRIZI Barbara VANNINI Matteo 吴俊林 李江 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第11期1918-1926,共9页
本文采用化学共沉淀法合成了5%(原子数分数,下同)Yb∶CaF_(2)纳米粉体。经过冷冻干燥后,粉体的团聚程度有所减轻,粉体呈立方片层状,平均颗粒尺寸约为40 nm。以冷冻干燥后的粉体为原料,通过热压烧结结合热等静压(HIP)烧结后处理制备了高... 本文采用化学共沉淀法合成了5%(原子数分数,下同)Yb∶CaF_(2)纳米粉体。经过冷冻干燥后,粉体的团聚程度有所减轻,粉体呈立方片层状,平均颗粒尺寸约为40 nm。以冷冻干燥后的粉体为原料,通过热压烧结结合热等静压(HIP)烧结后处理制备了高光学质量的5%Yb∶CaF_(2)透明陶瓷。分析了热压烧结过程中样品的致密化行为,并对陶瓷的显微结构、直线透过率、吸收光谱及激光性能进行测试与表征。结果表明,陶瓷坯体在热压烧结时的保温阶段存在致密化驱动力的激活阈值,同时HIP后处理能够进一步压缩和排除热压陶瓷内残留气孔,有效提高陶瓷的光学质量。通过热压烧结(625℃×2 h,50 MPa)结合HIP后处理(600℃×3 h,100 MPa Ar)制备的5%Yb∶CaF_(2)透明陶瓷在400和1200 nm处的直线透过率分别为72.6%和92.2%(厚度2 mm),其在976 nm处的吸收截面为0.52×10^(-20)cm^(2)。使用波长为930 nm的光纤耦合二极管激光器(LD)端面泵浦Yb∶CaF_(2)透明陶瓷,获得了最大输出功率为0.81 W、斜率效率为9.7%的准连续激光输出。 展开更多
关键词 yb∶caf_(2)透明陶瓷 热压烧结 热等静压烧结 显微结构 激光性能
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