نقش عوامل موثر بر تغییر خواص نوری بدنه های سرامیک ایتریم آلومینیوم گارنت

سرامیک ایتریم آلومینیوم گارنت y3al5o12)) یک سرامیک شفاف با رنج وسیعی از کاربردها هم چون پنجره های با مقاومت مکانیکی بالا، منبع لیزر های قدرت بالا و آشکارسازهای تابشی است. مهم ترین چالش در زمینه ساخت این سرامیک ها مشکل کم بودن عبور نور به ویژه در ناحیه مرئی در محدوده 400 تا 700 نانومتر است که به شدت توسط عوامل مختلف تحت تاثیر قرار گرفته و کاهش پیدا می کند. تاکنون تلاش های زیادی برای کاهش نواقص ساختاری و ریز ساختاری قطعات ساخته شده با استفاده از این ماده انجام شده است تا خواص نوری در این ناحیه به مقادیر تئوری نزدیک تر گردد. در پژوهش حاضر سرامیک شفاف معروف به yag با خواص نوری بالا با استفاده از نانو پودرهای y2o3 و al2o3توسط روش سنتز حالت جامد ساخته و در دمای °c1720 به مدت 12 ساعت تف جوشی شد و از ترکیب teos (تترااتیل اورتوسیلیکات) به عنوان کمک تف جوش استفاده شد، سپس نمونه ها در دو مرحله در دمای °c1200 در 4 ساعت و °c1300 در 5 ساعت آنیل شدند. در بررسی ریزساختاری و نوری بدنه های سرامیک یگ از آزمون های مشخصه یابی sem ˓pl،edx ،uvvis استفاده شد. نتایج نشان داد که نقص های اتمی و ساختاری و هم چنین وجود برخی ناخالصی ها مانند ce3+ سبب ایجاد جذب و کاهش عبور نور در محدوده طول موج های مرئی شده اند. در مطالعات صورت گرفته مشخص شد مهم ترین عامل در کاهش خواص نوری، وجود نقص هایی در ساختار می باشد که سبب پراکنش نور شده اند.

The Role of Factors Influencing the Optical Properties of Yttrium Aluminum Garnet Ceramic Body

Yttrium Aluminum Garnet (Y3Al5O12) is a transparent ceramic with a wide range of applications such as high mechanical strength windows, high power laser sources and radiation detectors. The most important challenge in making these ceramics is the problem of low light transmittance, especially in the visible area in the range of 400 to 700 nm, which is greatly affected and reduced by various factors. So far, many efforts have been made to reduce the structural and microstructural defects of components made using this material to bring the optical properties of the material closer to theoretical values. In the present study, YAG transparent ceramics with high optical properties were fabricated by solid state synthesis method using Y2O3 and Al2O3 nanopowders and then Sintered under vacuum furnace at 1730 °C during 12 hours And the combination of TEOS (tetraethyl orthosilicate) was used as sintering aid. Then bodies were annealed in two steps at 1200 °C for 4 hours and about 1300 °C for 5 hours. SEM, PL, EDX, UVVis characterization tests were used for microstructural and optical examination of ceramic bodies. The results showed that the structural and atomic defects as well as the presence of some impurities such as Ce+3 caused the absorption and reduction of light transmittance in the visible wavelength ranges. Studies have shown that the most important factor in reducing optical properties is the defects in structure that cause light scattering.