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Er3+:CaF2多晶透明陶瓷的制备与性能研究
结题报告
批准号:
51072144
项目类别:
面上项目
资助金额:
37.0 万元
负责人:
梅炳初
依托单位:
学科分类:
E0206.功能陶瓷
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
周卫兵、宋京红、智广林、李威威、汪思
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中文摘要
CaF2是目前已知综合性能最优异的光学材料之一,与氧化物晶体相比具有众多的优异性能,过去的工作主要集中在单晶方面。本项目拟采用等离子放电快速烧结技术制备CaF2多晶透明陶瓷。确定研究体系为Er3+:CaF2,基于的考虑是Er3+掺杂的激光材料在处入人眼安全范围的1.5μm 和2.7-3μm两个波段均具有发光通道,该波段的激光可以非常广泛地应用于光通信、医疗、激光探测等领域。系统研究高性能Er3+:CaF2纳米粉末合成方法及其粉末特性对相应透明陶瓷性能的影响;系统研究放电等离子参数与热处理工艺参数对透明陶瓷的密实度及微观结构的影响及相互关联,得到等离子放电状态下Er3+:CaF2透明陶瓷快速密实化过程和微观结构形成过程的规律性认识;研究Er3+的掺杂行为及Er3+:CaF2透明陶瓷的光学性能。为探索透明陶瓷的快速制备技术及发展新一类非氧化物CaF2体系多晶激光透明陶瓷提供理论依据和实验依据。
英文摘要
氟化钙是目前已知综合性能最优异的光学材料之一,与氧化物相比具有众多的优异性能,过去的工作主要集中在单晶方面。本研究采用微乳液法和共沉淀法制备了Er3+:CaF2纳米粉体,研究了各种反应条件对粉体结构、形貌、粒径的影响,获得了最佳的合成工艺,在此工艺条件下制备的CaF2纳米粉体平均尺寸为32nm,粉体分散性较好。采用放电等离子快速烧结技术和热压烧结制备了高质量的Er3+:CaF2透明陶瓷,研究不同的烧结温度、保温时间、压力等因素对陶瓷致密化过程和微观结构的影响,结果表明:800℃,保温60min,压力为30Mpa的条件下制备的样品在紫外-近红外波段的最大透光率为85.09%,非常接近氟化钙的理论透光率。在978nm LD泵浦下,样品实现了绿色(530-550nm)和红色(650-660nm)两种上转换发光,共掺Na+离子后减少了杂质CaO和Er2O3的含量,同时有效阻止了Er3+离子团簇,增加了荧光量子效率,提高了荧光寿命。上述结果为探索透明陶瓷的快速制备技术及发展新一类非氧化物体系多晶激光透明陶瓷提供理论依据和实验依据,具有重要的学术价值和实际意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2011
期刊:合成化学
影响因子:--
作者:张延;梅炳初;汪思;李威威
通讯作者:李威威
Synthesis and characterization of Er(3+) doped CaF(2) nanoparticles
Er(3)掺杂CaF(2)纳米颗粒的合成与表征
DOI:--
发表时间:2011
期刊:Journal of Alloys and Compounds
影响因子:6.2
作者:Zhi, Guanglin;Song, Jinghong;Mei, Bingchu;Zhou, Weibing
通讯作者:Zhou, Weibing
DOI:10.1007/s11595-011-0386-y
发表时间:2011-12
期刊:Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed.
影响因子:--
作者:G. Zhi;B. Mei;Weibing Zhou;Jinghong Song;Weiwei Li;Yan Zhang
通讯作者:G. Zhi;B. Mei;Weibing Zhou;Jinghong Song;Weiwei Li;Yan Zhang
DOI:--
发表时间:2011
期刊:武汉理工大学学报
影响因子:--
作者:李威威;梅炳初;宋京红;智广林
通讯作者:智广林
DOI:--
发表时间:2013
期刊:硅酸盐学报
影响因子:--
作者:邢如珍;梅炳初;宋京红;刘作栋;卢刚;李威威
通讯作者:李威威
硫掺杂碘氧化铋薄膜外延制备及光电性能调控
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    梅炳初
  • 依托单位:
钕掺杂氟磷酸锶透明陶瓷的微结构控制、透明化制备与光谱性能研究
  • 批准号:
    51972245
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    梅炳初
  • 依托单位:
宽光谱稀土掺杂碱土氟化物激光材料的局域结构设计和性能调控
  • 批准号:
    51432007
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    352.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    梅炳初
  • 依托单位:
Ti-Al-N系三元层状化合物的反应合成与相形成机理
  • 批准号:
    20771088
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    梅炳初
  • 依托单位:
Ti-Al-C系陶瓷/TiB2复合材料的制备与界面控制
  • 批准号:
    50572080
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    梅炳初
  • 依托单位:
Ti2Alc系陶瓷--金属复合材料的结构形成及机理研究
  • 批准号:
    50172037
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    梅炳初
  • 依托单位:
国内基金
海外基金