研究目的和意義:

本課題主要研究的是復合結構YAG透明陶瓷的制備和其光學性能。陶瓷很久以來就被人們廣泛應用于生產與生活之中。從最常見的陶瓷器皿，工藝品，到工業與科研所需求的陶瓷材料，陶瓷的身影可謂無處不在。本文所要研究與探討的主要內容是透明陶瓷的制備以及其光學性能。在日常生活中我們所接觸的陶瓷一般是不透明的。其主要原因是，這些陶瓷內部含有大量的雜質與氣孔，當光線照射時，這些雜質與氣孔將絕大多數的光吸收與散射，因而它們是不透明的。故此，當選用高純度原材料，并通過特殊工藝將氣泡排除，就可以得到透明陶瓷了。

  透明陶瓷具有廣泛的應用途徑，相比傳統陶瓷，透明陶瓷具有極高的光透過性，并且在高溫度條件下也能保證其性能的穩定，不會發生形變、柔化和出晶。因而透明陶瓷被大量應用在軍事和工業上。常見的有作為激光器增益介質的透明陶瓷，應用于照明燈具的透明陶瓷，以及作為物品保護膜的透明陶瓷等等。正是因為透明陶瓷具有如此廣泛的應用價值，其性能及生產工藝的相關研究也越來越具有現實意義和戰略意義。

課題研究現狀:

本課題所研究的YAG透明陶瓷，其產生可以追溯到上世紀80年代。1984年，荷蘭科學家Dijk和With以氧化釔和氧化鋁的混合粉末為原材料，成型后，使用真空燒結工藝研制出半透明狀態的釔鋁石榴石陶瓷。緊接著，來自日本Inorganic Material研究所的科學家Sekita于1990年成功的制成了透明的釔鋁石榴石陶瓷。在此之后同為日本籍的科學家Ikesue使用固相反應的方法成功研制出完全透明的Nd:YAG陶瓷，并且利用它產生了激光。我國與釔鋁石榴石陶瓷相關的研究起步于千禧年。2003年，學者孫旭東等人，利用固相反應的方法成功研制出釔鋁石榴石透明陶瓷，并于04年研制出Nd:YAG陶瓷。我國有關YAG陶瓷的研究時日尚短，也沒有可用于現實生產的成品出現。

課題研究主要內容、實施方案及創新點:www.628tf.com

針對復合結構YAG透明陶瓷的制備方法進行深入研究。以氧化釔、氧化鋁以及Nd2O3和Sm2O3為原料，分別采用固相反應法和流延成型法制備了clad-core(Sm:YAG包邊Nd:YAG)復合結構透明陶瓷和多層YAG/Nd:YAG/YAG復合結構透明陶瓷。采用高倍光學顯微鏡觀察陶瓷表面晶粒生長情況，使用電子掃描顯微鏡觀察陶瓷表面、裂痕端面以及內部的雜質、氣孔和裂痕的分布，用分光光度計研究陶瓷的光譜透射情況。

課題進度安排:

2017年9月-2017年12月：查找相關論文，大概了解復合結構YAG透明陶瓷的制備過程及基本性質，同時做出實驗的整體規劃。

2017年12月-2018年4月：復合結構YAG透明陶瓷的制備

2018年4月-2018年4月：復合結構YAG透明陶瓷的光學性能表征

2018年5月-2018年5月：完成畢業論文