Изучено влияние количественного содержания сульфат-ионов на ключевых технологических стадиях синтеза керамического порошка YAG:Cr на оптические свойства керамики. Оценены размер и распределение частиц по размерам, степень агломерации, удельная площадь поверхности, фазовый состав керамического порошка. Описаны изменение микроструктуры и оптические свойства керамического материала YAG:Cr в зависимости от применяемого количества сульфат-ионов на различных этапах синтеза керамического порошка.
Выявлено, что использование на этапе осаждения или отмывки осадка раствора, содержащего 0,200 М и 0,045 М сульфат-ионов, приводит к достижению лучших гранулометрических характеристик и наивысшей монодисперсности порошков-прекурсоров и керамических порошков YAG:Cr, а также позволяет улучшить оптические свойства керамики YAG:Cr с достижением значения коэффициента светопропускания более 81,5 %.
Виктория Евгеньевна Супрунчук – канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник, сектор синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Александр Александрович Кравцов – канд. техн. наук, заведующий сектором синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Виталий Алексеевич Тарала – канд. хим. наук, заведующий научно-исследовательской лабораторией технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Вячеслав Анатольевич Лапин – канд. техн. наук, cт. науч. сотрудник сектора физико-химических методов исследования и анализа научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Людмила Викторовна Тарала – науч. сотрудник сектора синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Евгений Викторович Медяник – науч. сотрудник сектора спекания керамики научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Федор Федорович Малявин – заведующий сектором спекания керамики научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Дмитрий Сергеевич Вакалов – канд. физ.-мат. наук, заведующий сектором физико-химических методов исследования и анализа научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
1. Lukin E. S., Makarov N. A., Kozlov A., et al. Oxide ceramics of the new generation and areas of application // Glas. Ceram. 2008. V. 65, No. 9–10. P. 348 – 352.
2. Azamatov Z. T., Arsenev P. A., Geraskina, T. Yu., et al. Properties of chromium ions in the lattice of yttrium aluminium garnet (YAG) // Phys. Status Solidi. 1970. V. 1, No. 4. P. 801 – 805.
3. Wang J., Zheng S., Zeng R., et al. Microwave synthesis of homogeneous YAG nanopowder leading to a transparent ceramic // J. Am. Ceram. Soc. 2009. V. 92, No. 6. P. 1217 – 1223.
4. Suprunchuk V. E., Kravtsov A. A., Lapin, V. A., et al. Influence of YAG ceramic powders grinding conditions of on the properties of optical ceramics // Glas. Ceram. 2023. V. 11, No. 23. P. 35 – 46.
5. You Y., Qi L., Li X., et al. Preparation of YAG nano-powders via an ultrasonic spray co-precipitation method // Ceram. Int. 2013. V. 39, No. 4. P. 3987 – 3992.
6. Zhang W., Lu T. C., Wei N., et al. Co-precipitation synthesis and vacuum sintering of Nd:YAG powders for transparent ceramics // Mater. Res. Bull. 2015. V. 70. P. 365 – 372.
7. Han X., Liang Z., Feng, L., et al. Co-precipitated synthesis of Al2O3–ZrO2 composite ceramic nanopowders by precipitant and drying method regulation: A systematic study // Ceram. Int. 2015. V. 41, No. 1. P. 505 – 513.
8. Huang B., Ren R., Zhang Z., et al. The improvement of dispersibility of YIG precursor prepared via chemical coprecipitation // J. Alloys Compd. 2013. V. 558. P. 56 – 61.
9. Zhang Y., Yu H. Synthesis of YAG powders by the co-precipitation method // Ceram. Int. Elsevier. 2009. V. 35, No. 5. P. 2077 – 2081.
10. Picelli F., Biasini V., Hosta?a J., et al. A useful approach to understand the origin of defects in transparent YAG ceramics // MRS Commun. 2022. V. 12, No. 5. P. 807 – 812.
11. Li J., Li J., Chen Q., et al. Effect of ammonium sulfate on the monodispersed Y3Al5O12 nanopowders synthesized by co-precipitant method // Powder Technol. 2012. V. 218. P. 46 – 50.
12. Xu X., Sun X., Liu H., et al. Synthesis of monodispersed spherical yttrium aluminum garnet (YAG) powders by a homogeneous precipitation method // J. Am. Ceram. Soc. / ed. Hay R. 2012. V. 95, No. 12. P. 3821 – 3826.
13. Li J., Chen F., Liu W., et al. Co-precipitation synthesis route to yttrium aluminum garnet (YAG) transparent ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. 2012. V. 32, No. 11. P. 2971 – 2979.
14. Liu Y., Qin X., Xin H., et al. Synthesis of nanostructured Nd:Y2O3 powders by carbonate-precipitation process for Nd:YAG ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. 2013. V. 33, No. 13–14. P. 2625 – 2631.
15. Powers K. W., Palazuelos M., Moudgil B., et al. Characterization of the size, shape, and state of dispersion of nanoparticles for toxicological studies // Nanotoxicology. 2007. V. 1, No. 1. P. 42 – 51.
16. Малявин Ф. Ф., Кравцов А. А, Тарала В. А. и др. Исследование влияния отклонения от стехиометрии иттрий-алюминиевого граната на эффективность конверсии ионов хрома в четырехвалентное состояние // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2022. Т. 22, № 5. P. 912 – 920.
17. Kravtsov A. A., Nikova M. S., Vakalov D. S., et al. Combined effect of MgO sintering additive and stoichiometry deviation on YAG crystal lattice defects // Ceram. Int. 2019. V. 45, No. 16. P. 20178 – 20188.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2024.04.pp.011-020
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку