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反應(yīng)燒結(jié)制備鋱鋁石榴石(TAG)磁光陶瓷及其性能研究

發(fā)布時(shí)間:2023-07-25 05:00
  磁光隔離器在激光、光信息處理和光纖通信等領(lǐng)域都有著十分重要的作用,其工作原理基于磁光材料的法拉第效應(yīng),主要作用是隔離光路中的反向傳輸光,減少其對光源的干擾并提高系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。鋱鋁石榴石(Tb3Al5O12,TAG)材料在實(shí)現(xiàn)高光學(xué)質(zhì)量的同時(shí),其Verdet常數(shù)、隔離度以及熱致退偏等性能均優(yōu)于鋱鎵石榴石(Tb3Ga5O12,TGG)晶體,可以滿足千瓦級激光系統(tǒng)的應(yīng)用要求,為可見及近紅外波段磁光器件的發(fā)展提供了一個(gè)新的可能。TAG磁光透明陶瓷可以有效地解決晶體在生長過程中因非一致熔融特性造成的化學(xué)組分不均的問題,并且和單晶相比,陶瓷的制備時(shí)間短、尺寸限制小、斷裂韌性高,隨著透明陶瓷制備技術(shù)的不斷進(jìn)步,TAG磁光透明陶瓷的應(yīng)用前景更為廣闊。基于以上研究背景,首先對原料粉體進(jìn)行預(yù)處理,采用固相反應(yīng)真空預(yù)燒結(jié)合熱等靜壓(HIP)后處理制備出具有一定光學(xué)透過率的TAG磁光陶瓷,并探究了粉體煅燒溫度及燒結(jié)助劑含量對TAG陶瓷性能的影響。本論文主要工作如下:(1)以商...

【文章頁數(shù)】:77 頁

【學(xué)位級別】:碩士

【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 磁光隔離器
    1.2 磁光材料
        1.2.1 磁光材料的性能參數(shù)
        1.2.2 常用的磁光材料
    1.3 鋱鋁石榴石的基本性能及研究進(jìn)展
        1.3.1 TAG的基本性能
        1.3.2 TAG晶體的研究進(jìn)展
        1.3.3 TAG磁光透明陶瓷的研究進(jìn)展
    1.4 TAG磁光透明陶瓷的制備
        1.4.1 反應(yīng)燒結(jié)法
        1.4.2 非反應(yīng)燒結(jié)法
    1.5 論文選題依據(jù)和研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備及性能測試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 性能測試方法
        2.3.1 微觀形貌測試
        2.3.2 比表面積測試
        2.3.3 熱分析測試
        2.3.4 X射線衍射
        2.3.5 相對密度測試
        2.3.6 直線透過率測試
        2.3.7 Verdet常數(shù)測試
第三章 反應(yīng)燒結(jié)制備TAG磁光陶瓷
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)流程
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 商業(yè)原料粉體的性能表征
        3.3.2 煅燒溫度對粉體物相及形貌的影響
        3.3.3 真空預(yù)燒溫度對TAG陶瓷致密化的影響
        3.3.4 粉體煅燒溫度對TAG陶瓷光學(xué)質(zhì)量的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 燒結(jié)助劑TEOS對 TAG磁光陶瓷的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)流程
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 TEOS添加量對預(yù)燒陶瓷致密化及顯微結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.2 TEOS添加量對HIP后陶瓷光學(xué)質(zhì)量及微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.3 TAG陶瓷的磁光性能表征
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號:3837208

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