Ежемесячный научно-технический и производственный журнал

ISSN 0131-9582

  • Сквозной номер выпуска: 1175
  • Страницы статьи: 3-13
  • Поделиться:

Рубрика: Без рубрики

Методом химического осаждения синтезированы порошки иттрий-алюминиевого граната с добавлением и без добавления дисперсанта сульфата аммония. Исследовано влияние добавки дисперсанта на дисперсный состав порошков YAG, прокаленных при различных температурах. Морфология порошка исследована с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), которая выявила заметные изменения как в морфологии, так и в размерах частиц в зависимости от присутствия диспергатора. Кинетика фазовых превращений в керамических порошках, как с добавлением сульфата аммония, так и без него, детально исследована с помощью рентгенофазового анализа (РФА) и синхронного термического анализа (СТА). На основании полученных данных предложен новый механизм снижения агломерации керамических порошков YAG при использовании дисперсанта сульфата аммония, связанный с формированием промежуточных фаз сульфата и оксисульфата иттрия и их постепенным разложением с образованием фазы граната.
Александр Александрович Кравцов – кандидат технических наук, заведующий сектором синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Федор Федорович Малявин – заведующий сектором спекания керамики научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Дмитрий Сергеевич Вакалов – кандидат физико-математических наук, заведующий сектором физико-химических методов исследования и анализа научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Людмила Викторовна Тарала – научный сотрудник сектора синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Вячеслав Анатольевич Лапин – кандидат технических наук, cтарший научный сотрудник сектора физико-химических методов исследования и анализа научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред, научно-лабораторный комплекс чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Виктория Евгеньевна Супрунчук – кандидат химических наук, старший научный сотрудник сектора синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Екатерина Александровна Бражко – инженер сектора синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Евгений Викторович Медяник – научный сотрудник сектора спекания керамики научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
Виталий Алексеевич Тарала – кандидат химических наук, заведующий научно-исследовательской лабораторией технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия
1. Yuan M., Cao Y., Zhou T., et al. Fabrication of heavily doped Nd:YAG transparent ceramics and their thin disc solid state laser performance // Ceram. Int. 2022. V. 48, No. 19. P. 27799 – 27806.
2. Zych E., Brecher C., Wojtowicz A. J., Lingertat H. Luminescence properties of Ce-activated YAG optical ceramic scintillator materials // J. Lumin. 1997. V. 75, No. 3. P. 193 – 203.
3. Liu Q., Zhang W., Hu Z., et al. Improved near-infrared up-conversion emission of YAG:Yb,Tm phosphor substituted by Gallium and Indium // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2016. V. 27, No. 1. P. 992 – 997.
4. Chaika M. Advancements and challenges in sintering of Cr4+:YAG: A review // J. Eur. Ceram. Soc. 2024. V. 44, No. 13. P. 7432 – 7450.
5. Boulesteix R., Ma?tre A., Baumard J.-F., et al. Light scattering by pores in transparent Nd:YAG ceramics for lasers: correlations between microstructure and optical properties // Opt. Express. 2010. V. 18, No. 14. P. 14992.
6. Li X., Yin J., Lai Y., et al. Improved microstructure and optical properties of Nd:YAG ceramics by hot isostatic pressing // Ceram. Int. 2023. V. 49, No. 19. P. 31939 – 31947.
7. Lee S. H., Kupp E. R., Dumm J. Q., et al. Effect of stoichiometry on grain growth and transparency of Nd:YAG ceramics // Frontiers in Optics 2007/Laser Science XXIII/Organic Materials and Devices for Disp-lays and Energy Conversion, OSA Technical Digest (CD) (Optica Publishing Group, 2007), paper SThG3.
8. Bagayev S. N., Kaminskii A. A., Kopylov Yu. L., et al. Single crystal growth in YAG ceramics of different stoichiometry // Opt. Mater. (Amst). 2013. V. 35, No. 4. P. 757 – 760.
9. Hua T., Zeng Q., Qi J., et al. Effect of calcium oxide doping on the microstructure and optical properties of YAG transparent ceramics // Mater. Res. Express. 2019. V. 6, No. 3.
10. Супрунчук В. Е., Кравцов А. А., Лапин В. А. и др. Влияние условий измельчения керамических порошков YAG на свойства оптической керамики // Стекло и керамика. 2023. Т. 96, № 11. С. 35 – 46. [V. E. Suprunchuk, A. A. Kravtsov, Lapin V. A., et al. YAG-ceramic powders – size-reduction influence on optical ceramic properties // Glass Ceram. 2024. V. 80, No. 11–12. P. 479 – 486.]
11. Katz A., Barraud E., Lemonnier S., et al. Influence of powder physicochemical characteristics on microstructural and optical aspects of YAG and Er:YAG ceramics obtained by SPS // Ceram. Int. 2017. V. 43, No. 14. P. 10673 – 10682.
12. Rahmani M., Mirzaee O., Tajally M., Loghman-Estarki M. R. A comparative study of synthesis and spark plasma sintering of YAG nano powders by different co-precipitation methods // Ceram. Int. Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l., 2018. V. 44, No. 9. P. 10035 – 10046.
13. Li J., Sun X., Liu S., et al. A homogeneous co-precipitation method to synthesize highly sinterability YAG powders for transparent ceramics // Ceram. Int. Elsevier, 2015. V. 41, No. 2. P. 3283 – 3287.
14. Xu X., Sun X., Liu H., et al. Synthesis of monodispersed spherical yttrium aluminum garnet (YAG) powders by a homogeneous precipitation method // J. Am. Ceram. Soc. 2012. V. 95, No. 12. P. 3821 – 3826.
15. Balabanov S. S., Gavrishchuk E. M., Rostokina E. Ye., et al. Colloid chemical properties of binary sols as precursors for YAG optical ceramics // Ceram. Int. 2016. V. 42, No. 15. P. 17571 – 17580.
16. Yang L., Lu T., Xu H., Wei N., et al. Synthesis of YAG powder by the modified sol-gel combustion method // J. Alloys Compd. 2009. V. 484, No. 1–2. P. 449 – 451.
17. Вакалов Д. С., Чикулина И. С., Кичук С. Н., Бедраков Д. П. Особенности фазообразования граната в системе Y2O3–Lu2O3–Yb2O3–Er2O3–Al2O3 при синтезе нанокристаллических слабоагломерированных керамических порошков методом соосаждения с использованием сульфата аммония // Стекло и керамика. 2025. Т. 98, № 1. С. 34 – 41. [D. S. Vakalov, I. S. Chikulina, Skichuk S. N., Bedrakov D. P. Garnet phase formation in Y2O3–Lu2O3–Yb2O3–Er2O3–Al2O3 system during the synthesis of nanocrystalline weakly agglomerated ceramic powders by coprecipitation method using ammonium sulfate // Glass Ceram. 2025. V. 82, No. 1–2. P. 23 – 27.]
18. Li J., Liu Z., Wu L., et al. Influence of ammonium sulfate on YAG nanopowders and Yb:YAG ceramics synthesized by a novel homogeneous co-precipitation method // J. Rare Earths. Chinese Society of Rare Earths, 2018. V. 36, No. 9. P. 981 – 985.
19. Tomaszewski H., Wajler A., Weglarz H., et al. Effect of ammonium sulfate on morphology of Y2O3 nanopowders obtained by precipitation and its impact on the transparency of YAG ceramics // Adv. Sci. Technol. 2014. V. 87. P. 67 – 72.
20. Lv Y., Zhang W., Liu H., et al. Synthesis of nano-sized and highly sinterable Nd:YAG powders by the urea homogeneous precipitation method // Powder Technol. 2012. V. 217. P. 140 – 147.
21. Li J.-G., Ikegami T., Lee J.-H., Mori T. Low-temperature fabrication of transparent yttrium aluminum garnet (YAG) ceramics without additives // J. Am. Ceram. Soc. 2004. V. 83, No. 4. P. 961 – 963.
22. HHM D. Recycling of Glass Waste in Ceramics-Part II: Microstructure of Ceramic Products using XRD, DTA and SEM Techniques // Res. Dev. Mater. Sci. 2020. V. 13, No. 4.
23. Li J., Zhang Z., Wu X., et al. Gadolinium aluminate garnet (Gd3Al5O12): Crystal structure stabilization via lutetium doping and properties of the (Gd1-xLux)3Al5O12 solid solutions (x = 0-0.5) // J. Am. Ceram. Soc. 2012. V. 95, No. 3. P. 931 – 936.

Статью можно приобрести
в электронном виде!

PDF формат

700 руб

DOI: 10.14489/glc.2025.11.pp.003-013
Тип статьи: Научная статья
Оформить заявку

Ключевые слова

Для цитирования статьи

Кравцов А. А., Малявин Ф. Ф., Вакалов Д. С., Тарала Л. В., Лапин В. А., Супрунчук В. Е., Бражко Е. А., Медяник Е. В., Тарала В. А. Механизм снижения агломерации керамических порошков YAG при использовании дисперсанта сульфата аммония // Стекло и керамика. 2025. Т. 98, № 11. С. 03 – 13. DOI: 10.14489/glc.2025.11.pp.003-013