Ежемесячный научно-технический и производственный журнал

ISSN 0131-9582

  • Сквозной номер выпуска: 1158
  • Страницы статьи: 11-21
  • Поделиться:

Рубрика: Без рубрики

Проведено исследование оптических свойств и микроструктуры композитов на основе иттрий-алюминиевого граната, изготовленных методом вакуумного спекания предварительно сформованных компактов нанокристаллического порошка состава Y3Al4,995Cr0,005O12 совместно с монокристаллом YAG. Спектры светопропускания композитных образцов демонстрируют характерные полосы поглощения Cr3+ после вакуумного спекания и Cr4+ – после отжига на воздухе. Исследовано влияние скорости нагрева при вакуумном спекании на светопропускание образцов композитов. Установлено, что оптимальная скорость нагрева образцов при вакуумном спекании композитов не должна превышать 120 °С/ч. Рассмотрено влияние температуры вакуумного спекания на оптические свойства и микроструктуру образцов композитов YAG:Cr (керамика)/YAG:Nd (монокристалл). Наиболее прозрачные образцы были получены при температуре 1850 °С. Исследования микроструктуры композитов показывают наличие вблизи границы раздела регулярной остаточной пористости, расположенной преимущественно в монокристаллическом YAG. Предполагается, что образование данных пор протекает при сращивании керамических зерен с монокристаллом в процессе спекания.
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
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
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
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
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
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-лабораторный комплекс чистых зон, Физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Константин Вячеславович Кунгурцев – зам. начальника участка роста монокристаллов ООО НПФ «Экситон», 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
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
1. Ikesue A., Aung Y. L. Ceramic laser materials // Nat. Photonics. 2008. V. 2, No. 12. P. 721 – 727.
2. Ma C., Zhu J., Nan X., et al. Demonstration and CW laser performances of composite YAG/Nd:LuAG/YAG transparent laser ceramic // J. Alloys Compd. Elsevier, 2017. V. 727. P. 912 – 918.
3. Ma B., Zhang W., Chen X., et al. Direct thermal diffusion bonding of Nd:YAG/YAG composite transparent ceramics by vacuum sintering // J. Eur. Ceram. Soc. Elsevier, 2017. V. 37, No. 11. P. 3631 – 3639.
4. 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.
5. Osipov V. V., Platonov V., Shitov V., et al. Highly transparent ceramics on the basis of nanopowders synthesized in laser plume. Part II. Laser ceramics // Photonics Russ. 2018. V. 3, No. 3. P. 318 – 334.
6. Супрунчук В. Е., Кравцов А. А., Лапин В. А. и др. Влияние условий измельчения керамических порошков YAG на свойства оптической керамики // Стекло и керамика. 2023. Т. 96, № 11(1151). C. 35 – 46. (https://link.springer.com/article/10.1007/s10717-024-00637-6) [Suprunchuk V. E., Kravtsov A. A., Lapin V. A., et al. YAG-ceramic powders – size-reduction influence on optical ceramic properties // Glass Ceram. 2024. V. 80. P. 479 – 486. DOI: 10.1007/s10717-024-00637-6]
7. Yagi H., Takaichi K., Ueda K., et al. Influence of annealing conditions on the optical properties of chromium-doped ceramic Y3Al5O12 // Opt. Mater. (Amst). 2006. V. 29, No. 4. P. 392 – 396.
8. Zhou T., Zhang L., Zheng L., et al. Enhanced conversion efficiency of Cr4+ion in Cr:YAG transparent ceramic by optimizing the annealing process and doping concentration // J. Alloys Compd. 2017. V. 703. P. 34 – 39.
9. Feldman R., Shimony Y., Burshtein Z. Dynamics of chromium ion valence transformations in Cr, Ca:YAG crystals used as laser gain and passive Q-switching media // Opt. Mater. (Amst). 2003. V. 24, No. 1–2. P. 333 – 344.
10. Liu W., Li J., Li J., et al. Study of Yb:YAG ceramic slab with Cr4+:YAG edge cladding // Ceram. Int. 2014. V. 40, No. 6. P. 8879 – 8883.
11. Chaika M. A., Dluzewski P., Morawiec K., et al. The role of Ca2+ ions in the formation of high optical quality Cr4+,Ca:YAG ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. Elsevier, 2019. V. 39, No. 11. P. 3344 – 3352.

Статью можно приобрести
в электронном виде!

PDF формат

500

DOI: 10.14489/glc.2024.06.pp.011-021
Тип статьи: Научная статья
Оформить заявку

Ключевые слова

Для цитирования статьи

Малявин Ф. Ф., Супрунчук В. Е., Тарала В. А., Кравцов А. А., Вакалов Д. С., Лапин В. А., Кунгурцев К. В., Медяник Е. В., Тарала Л. В. Получение и исследование свойств композитов керамика/монокристалл на основе иттрий-алюминиевого граната // Стекло и керамика. 2024. Т. 97, № 6. С. 11 – 21. DOI: 10.14489/glc.2024.06.pp.011-021