冯斌 余有根 李儒强 廖健坤

摘 要：在普通热压烧结（HP）的基础上，加上由精确控制的压力脉动系统产生的振动，在激振力的辅助下使得陶瓷在高温下的蠕变得到充分利用，可以明显降低陶瓷的烧成压力和温度，加快了不易烧结陶瓷的致密化过程。液相法制备的Nd：YAG原料活性高，烧结性能好。采取高纯BN包埋法，消除了样品渗碳现象，透光率明显提高，在1064 nm处，透光率超过70%，而且特征峰明显，峰强大，有利于激光性能的提高。

关键词：振动辅助热压烧结;YAG陶瓷;透光率

1 前 言

钕掺杂的钇铝石榴石（Nd：YAG）能够制备成可产生激光的透明陶瓷，其在光学、热学、机械力学等方面均具有优良性能，在多个方面比激光玻璃优越，所以成为近年来研究最多的激光陶瓷之一[1]。Nd：YAG晶体的激光跃迁属于理想的四能级系统。处于基态的Nd3+受到0.53 μm、0.58μm、0.76 μm、0.82 μm等波长的光源辐照后，吸收这些光能跃迁到激发态。在随后的激发态向终态的跃迁时，产生波长为0.946μm，1.064 μm和1.318 μm的荧光，经振荡，放大后就产生上述波长的激光输出。与较早获得激光应用的Nd：YAG单晶相比，Nd：YAG透明激光陶瓷有更多更实用的特性[2]。

YAG激光透明陶瓷的制备有2个核心环节：一是高纯超细的YAG粉体或混合粉体的制备，一是陶瓷的烧结。粉体制备的目标首先是获得高纯的粉料，因为微量杂质导致的散射将明显降低最终制品的透光率。因此，不仅Al2O3、Y2O3原料的杂质含量要尽量低，烧结助剂的添加量也要求尽量少。但是在高纯、少杂质的条件下，制品烧结难度加大，制品微观结构中气孔的存在同样会影响透光率，因此，待烧结的粉体必须达到超细高活性的目标才能获得高性能高致密度的YAG透明陶瓷。……