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Yb,Ho:GGG晶体原料的制备、表征及性能研究

作　者: 姜丽霞
导　师: 孙晶
学　校: 长春理工大学
专　业: 无机化学
关键词: Yb,Ho:GGG 晶体原料溶胶-凝胶低温燃烧法共沉淀法
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本论文以溶胶-凝胶低温燃烧法,共沉淀法(沉淀剂分别是氨水,尿素)制备了Yb,Ho:GGG晶体原料,并讨论了pH值和柠檬酸的用量对粉体的影响,同时利用XRD, IR, SEM, TG-DSC,荧光光谱测试技术对试样的结构,表面形貌,荧光性能等进行了表征。XRD测试结果表明,900℃煅烧4h后两种方法制备的样品均得到GGG纯相；IR图谱显示,前驱体中的吸附水及硝酸盐的吸收峰在煅烧后消失和减弱,并有新的吸收峰出现；SEM观察发现,利用两种方法制备的样品粒度不同,溶胶-凝胶低温燃烧法制备的粉体颗粒近似球形,粒径约为30 nm,而氨水共沉淀法制备的样品粒度约为55nm,以尿素为沉淀剂,制备的颗粒粒径大约20nm; TG-DSC分析显示随温度升高,前驱体的重量有损失,同时发现样品的晶型转化温度为840℃；荧光光谱显示最强发射峰位于1200 nm。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-9
第一章绪论  9-20
  1.1 激光晶体材料概述  9-10
  1.2 激光晶体材料发展现状  10-13
    1.2.1 国外激光晶体材料发展现状  10-12
    1.2.2 国内激光晶体材料的发展现状及趋势  12-13
  1.3 激活离子和钆镓石榴石的晶体结构  13-18
    1.3.1 激活离子  13-16
    1.3.2 钆镓石榴石的晶体结构  16-18
  1.4 论文的研究目的和意义  18
  1.5 论文的研究内容、方法及思路  18-20
第二章粉体的制备方法  20-33
  2.1 制备方法概述  20-23
    2.1.1 按学科类型分类  20-21
    2.1.2 按物质状态分类  21-23
  2.2 化学沉淀法  23-25
  2.3 溶胶-凝胶法(sol-gel)  25-27
  2.4 燃烧合成法  27-28
    2.4.1 低温燃烧法  27
    2.4.2 高温燃烧合成法  27
    2.4.3 燃烧合成的过程  27-28
  2.5 掺质钆镓石榴石粉体制备方法研究进展  28-33
    2.5.1 化学共沉淀法  28-29
    2.5.2 固相法  29-30
    2.5.3 溶胶-凝胶法  30-31
    2.5.4 燃烧法  31-32
    2.5.5 溶剂(水)热法  32
    2.5.6 掺质GGG粉体合成工艺展望  32-33
第三章溶胶-凝胶低温燃烧法制备Yb,Ho:GGG晶体原料  33-44
  3.1 实验原料  33
  3.2 实验仪器和设备  33-34
  3.3 实验  34
  3.4 表征方法  34-35
    3.4.1 XRD测试分析  34
    3.4.2 红外光谱(IR)分析  34
    3.4.3 扫描电镜(SEM)分析  34-35
    3.4.4 荧光光谱分析  35
    3.4.5 差热-热重(TG-DSC)分析  35
  3.5 结果与讨论  35-43
    3.5.1 溶液的pH值对粉体的影响  35
    3.5.2 确定柠檬酸的用量  35-36
    3.5.3 溶胶-凝胶转变机理  36-37
    3.5.4 XRD分析  37-38
    3.5.5 SEM分析  38-40
    3.5.6 红外图谱(IR)分析  40-41
    3.5.7 TG-DSC曲线分析  41-42
    3.5.8 荧光光谱分析  42-43
  3.6 本章小结  43-44
第四章氨水共沉淀法制备Yb,Ho:GGG晶体原料  44-52
  4.1 实验原料  44
  4.2 实验仪器和设备  44-45
  4.3 实验  45
  4.4 表征方法  45-46
    4.4.1 XRD测试分析  45
    4.4.2 外光谱(R)分析  45
    4.4.3 扫描电镜(SEM)分析  45
    4.4.4 荧光光谱分析  45-46
    4.4.5 差热-热重(TG-DSC)分析  46
  4.5 结果与讨论  46-50
    4.5.1 氨水共沉淀法的原理  46
    4.5.2 XRD分析  46-47
    4.5.3 红外(IR)分析  47-48
    4.5.4 TG-DSC曲线分析  48-49
    4.5.5 荧光光谱分析  49
    4.5.6 扫描电镜(SEM)分析  49-50
  4.6 本章小结  50-52
第五章尿素共沉淀法制备Yb,Ho:GGG晶体原料  52-62
  5.1 实验原料  52
  5.2 实验仪器和设备  52-53
  5.3 实验  53
  5.4 表征方法  53-54
    5.4.1 XRD测试分析  53
    5.4.2 红外光谱(IR)分析  53
    5.4.3 扫描电镜(SEM)分析  53-54
    5.4.4 荧光光谱分析  54
    5.4.5 差热-热重(TG-DSC)分析  54
  5.5 结果与讨论  54-61
    5.5.1 沉淀过程中pH值的变化  54-55
    5.5.2 XRD分析  55-56
    5.5.3 红外光谱(IR)分析  56-58
    5.5.4 TG-DSC曲线分析  58-59
    5.5.5 荧光光谱分析  59-60
    5.5.6 扫描电镜(SEM)分析  60-61
  5.6 本章小结  61-62
结论  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-67

Yb,Ho:GGG晶体原料的制备、表征及性能研究

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