Получение оптической керамики на основе высокодисперсных порошков оксида скандия

Пермин Д.А., Гаврищук Е.М., Клюсик О.Н., Новикова А.В., Сорокин А.А.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Пермин Д.А., Гаврищук Е.М., Клюсик О.Н., Новикова А.В., Сорокин А.А. Получение оптической керамики на основе высокодисперсных порошков оксида скандия // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 1. С. 71–75. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-01-71-75

Permin D.A., Gavrishchuk E.M., Klyusik O.N., Novikova A.V., Sorokin A.A. Preparation of optical ceramics based on highly dispersed powders of scandium oxide [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2018. V. 85. № 1. P. 71–75. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-01-71-75

Ссылка на англоязычную версию:

D. A. Permin, E. M. Gavrishchuk, O. N. Klyusik, A. V. Novikova, and A. A. Sorokin, "Preparation of optical ceramics based on highly dispersed powders of scandium oxide," Journal of Optical Technology. 85(1), 58-62 (2018). https://doi.org/10.1364/JOT.85.000058

Аннотация:

Разработана методика горячего прессования прозрачной керамики оксида скандия с использованием высокодисперсных порошков, полученных методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Установлено влияние спекающей добавки фторида лития и временного режима спекания на микроструктуру и оптические свойства керамики. Получены образцы оптической керамики оксида скандия, в том числе легированного ионами иттербия, с оптическим пропусканием выше 78%.

Ключевые слова:

оксид скандия, оптическая керамика, самораспространяющийся высокотемпературный синтез, горячее прессование

Благодарность:

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 16-33-60153 мол_а_дк.

Коды OCIS: 160.4236,160.5690, 140.3380

Список источников:

1. Fornasier L., Mix E., Peters V., Petermann K., and Huber G. New oxide crystals for solid state lasers // Cryst. Res. Technol. 1999. V. 34. № 2. P. 255–260.
2. Lupei V., Lupei A., and Ikesue A. Transparent Nd and (Nd, Yb)-doped Sc2O3 ceramics as potential new laser materials // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86. Р. 111–118.
3. Messing G.L., Stevenson A.J. Toward pore-free ceramics // Science. 2008. V. 322. № 5900. P. 383–384.
4. Lu S.Z., Yang Q.H., Zhang H.J., Wang Y.G., Huang D.D. Fabrication and spectral properties of Yb:(Sc0.9Y0.1)O3 transparent ceramics // Opt. Materials. 2013. V. 32. № 4. P. 793–797.
5. Permin D.A., Gavrishchuk E.M., Klyusik O.N., Egorov S.V., Sorokin A.A. Self-propagating high-temperature synthesis of Sc2O3 nanopowders using different precursors // Advanced Powder Technology. 2016. V. 27. № 6. P. 2457–2461.
6. Serivalsatit K., Ballato J. Submicrometer grain-sized transparent erbium-doped scandia ceramics // J. American Ceramic Soc. 2010. V. 93. № 11. P. 3657–3662.
7. Lu B., Wang Y., Sun X.D., Sun T. Synthesis of Sc2O3 nanopowders and fabrication of transparent, two-step sintered Sc2O3 ceramics // Advances in Applied Ceramics. 2012. V. 111. № 7. P. 389–392.
8. Sanghera J.S., Villalobos G.R., Kim W.H., Bayya S.S., Sadowski B., Aggarwal I.D. Hot-pressed transparent ceramics and ceramic lasers // US Patent № 20120119147A1. 2008.
9. Krell A., Hutzler T., Klimke J., and Potthoff A. Fine-grained transparent spinel windows by the processing of different nanopowders // J. American Ceramic Soc. 2010. V. 93. № 9. P. 2656–2666.
10. Lange F. Sinterability of agglomerated powders // J. American Ceramic Soc. 1984. V. 67. № 2. P. 83–89.
11. Balabanov S.S., Bykov Yu.V., Egorov S.V., Eremeev A.G., Gavrishchuk E.M., Khazanov E.A., Mukhin I.B., Palashov O.V., Permin D.A., Zelenogorsky V.V. Transparent Yb:(YLa)2O3 ceramic by self-propagating high temperature synthesis (SHS) and microwave sintering // Opt. Materials. 2013. V. 32. № 2. P. 727–730.
12. Снетков И.Л., Мухин И.Б., Балабанов С.С., Пермин Д.А., Палашов О.В. Эффективная генерация на лазерной керамике Yb:(YLa)2O3 // Квант. электрон. 2015. Т. 45. № 2. С. 95–97.
13. Balabanov S.S., Yavetskiy R.P., Belyaev A.V., Gavrishchuk E.M., Drobotenko V.V., Evdokimov I.I., Novikova A.V., Palashov O.V., Permin D.A., Pimenov V.G. Fabrication of transparent MgAl2O4 ceramics by hot-pressing of sol-gel-derived nanopowders // Ceramics International. 2015. V. 41. № 10PA. P. 13366–13371.
14. Esposito L., Piancastelli A., Miceli P., Martelli S. A thermodynamic approach to obtaining transparent spinel (MgAl2O4) by hot pressing // J. European Ceramic Soc. 2015. V. 35. № 2. P. 651–661.
15. Goldstein A., Raethel J., Katz M., Berlina M., Galun E. Transparent MgAl2O4/LiF ceramics by hot-pressing: Host–additive interaction mechanisms issue revisited // J. European Ceramic Soc. 2016. V. 36. № 7. P. 1731–1742.
16. Rubat du Merac M., Kleebe H.-J., Muller M.M., and Reimanis I.E. Fifty years of research and development coming to fruition; unraveling the complex interactions during processing of transparent magnesium aluminate (MgAl2O4) spinel // J. American Ceramic Soc. 2013. V. 96. № 11. P 3341–3365.
17. Lu X., Jiang B.X., Li J., Liu W.B., Wang L., Ba X.W., Hu C., Liu B.L., Pan Y.B. Synthesis of highly sinterable Yb:Sc2O3 nanopowders for transparent ceramic // Ceramics International. 2013. V. 39 № 4. P. 4695–4700.