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1、材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛等离子所：固体物理所：材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛Prepared by tape casting method slab waveguide structure Laser ceramics材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛报告提纲研究背景及意义 干压成型与流延法比较结论展望流延法介绍1、2、3、4、1材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛2010年7月19日消息，人类首次使用固态激光武器击落运动中飞机的尝试获得了成功。1 激光技术开辟了崭新的军事应用2009年3月，美国成功研制出一种功率约100千瓦的固态激光器。为了在现代
2、战场中占据优势，对激光器提出要求高功率高功率高光束高光束 质量质量尺寸尺寸BackgroundBackground材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛5 特点：特点：热效应小热效应小 光束质量高光束质量高 光密度高光密度高 低阈值下高功率输出低阈值下高功率输出军用传统固态激光增益介质板条A Ikesue et al.Nature Photonics,2008,2:721-727 温度梯度热应力热致应力双折射热透镜降低光束质量材料各向异性改变光学均匀性引起材料形变新型固态激光增益介质平板波导结构Raytheon.RAYTHEON TECHNOLOGY TODAY,2008,1:9-12.芯
3、层：有源波导层，折射率高 包层：与芯层热膨胀性接近、折射率低、热导率高BackgroundBackground材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛平板波导结构平板波导结构激光陶瓷成型方法激光陶瓷成型方法流延成型流延成型干压成型干压成型注浆成型注浆成型材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛流延法基本流程图流延法基本流程图Diode-pumped multilayer Yb:YAG composite ceramic laser，F.Tang,11 June 2012材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛浆料制备流程图浆料制备流程图球磨罐粉体氧化物烧结助剂溶剂分散剂球磨8-12h塑化
4、剂粘结剂球磨8-12h料浆材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛Laser ceramic.1.Production methods，2010,9（77）球磨过程中晶相的转变球磨过程中晶相的转变材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛Y2O3+-+实例：柠檬酸铵Al2O3-+分散机理分散机理静电稳定机理静电稳定机理材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛分散机理分散机理静电位阻稳定机理静电位阻稳定机理实例：聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸。Y2O3+-+Al2O3-+材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛分散剂用量的优化分散剂用量的优化Multilayer YAG/Re:YAG/YAG la
5、ser ceramic prepared by tape castingand vacuum sintering method Fei Tang 21 July 2012假塑性流假塑性流体，固含体，固含量适当量适当适当的塑适当的塑化剂，粘化剂，粘结剂结剂材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛流延成型流延成型料浆料浆基带基带 支撑板支撑板 料槽料槽 基带移动方向基带移动方向流延膜流延膜 剪裁剪裁 叠层叠层 坯体坯体？?材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛Diode-pumped multilayer Yb:YAG composite ceramic laser，F.Tang,11 Ju
6、ne 2012平板波导结构陶瓷实例平板波导结构陶瓷实例材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛干压成型、流延成型复合结构陶瓷干压成型、流延成型复合结构陶瓷界面均匀性对比研究界面均匀性对比研究 干压成型干压成型流延成型流延成型干干压压成成型型由由于于粉粉体体的的团团聚聚体体尺尺寸寸各各异异，使使布布料料不不均均匀匀，引起界面的厚度差异。引起界面的厚度差异。流流延延成成型型各各层层膜膜组组分分均均匀匀，陶陶瓷瓷的的各各个个界界面面都都保保持持相相同同的厚度。的厚度。多层复合激光透明陶瓷.巴学巍.博士毕业论文.2013年.材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛干压成型、流延成型复合结构激光干压
7、成型、流延成型复合结构激光陶瓷界面平直性对比研究陶瓷界面平直性对比研究 干压成型干压成型流延成型流延成型干压成型粉干压成型粉体堆积密度体堆积密度不同，导致不同，导致压力分布存压力分布存在差异，使在差异，使界面弯曲。界面弯曲。流延成型各流延成型各层膜密度一层膜密度一致，压力分致，压力分布均匀，使布均匀，使界面平直。界面平直。材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛干压成型、流延成型复合结构激光干压成型、流延成型复合结构激光陶瓷透过率性对比研究陶瓷透过率性对比研究 Comparison of YAG ceramics prepared by dry pressing,aqueous and no
8、n-aqueous tape casting methods(Left,middle and right)材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛干压成型、流延成型复合结构激光干压成型、流延成型复合结构激光陶瓷界面扩散层对比研究陶瓷界面扩散层对比研究 界面扩散层宽度界面扩散层宽度干压成型干压成型 600 m 流延成型流延成型 50 m非非水水基基流流延延成成型型技技术术可可以以制制备备微微结结构构精精确确调调控控的的复复合合结结构构激光透明陶瓷。激光透明陶瓷。材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛对比了干压成型、流延成型制备平板波导结构激光陶瓷，分析结果表明，干压成型干压成型不适合精确控
9、制微结构不适合精确控制微结构。水基流延成型水基流延成型由于难以排除料浆中的气泡，难以制备具有难以制备具有激光输出要求的陶瓷激光输出要求的陶瓷。而非水基流延成型非水基流延成型则容易排除料浆中的气泡，获得高度致密获得高度致密高质量的的透明陶瓷高质量的的透明陶瓷，可精确调控微结构在制备平板波导结构的陶瓷方面有广阔的前景。总结展望：材料合成化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛2022/12/10 采用流延成型技术制备多层复合结构激光透明陶瓷正处于初步正处于初步探索阶段探索阶段，尽管已经实现了激光输出，但是，材料的质量仍需要进一步提高，许多科研工作需要更深入全面地实施。更深入全面地实施。总结展望：材料合成
10、化学材料合成化学 PPT 竞赛竞赛References1.Diode-pumped multilayer Yb:YAG composite ceramic laser.F.Tang,Y.G.Cao，11 June 2012.2.多层复合激光透明陶瓷多层复合激光透明陶瓷.巴学巍巴学巍.博士毕业论文博士毕业论文.2013年年.3 Transparent Y3Al5O12 ceramics produced by an aqueous tape casting method.Ba,X.W.Li,J.Zeng,Y.P.Pan,Y.B.2013,39(4).4.Optimization of dispe
11、rsing agents for preparing YAG transparent ceramics.Ba,X.W.Li,J.Zeng,Y.P.Pan,Y.B.2013,31(5).5.Multilayer YAG/Re:YAG/YAG laser ceramic prepared by tape casting and vacuum sintering method.Fei Tang,Yongge Cao.online 21 July 2012.6.Efficient resonantly pumped tape cast composite ceramic Er:YAG laser at 1645 nm.Ter-Gabrielyan,N.Merkle,L.D.2010,35(7).7.Co-casting and optical characteristics of transparent segmentedcomposite Er:YAG laser ceramics.Gary L.Messing.2010年年.