Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
METHOD OF OBTAINING TRANSPARENT CERAMICS OF YTTRIUM-ALUMINUM GARNET
FIELD: nanotechnologies.SUBSTANCE: invention relates to nanotechnologies and specifically to methods of producing novel transparent consolidated functional materials (ceramics) with high mechanical characteristics for photonics and laser equipment. Method of obtaining transparent ceramics of yttrium-aluminum garnet (YAG) involves obtaining nanopowder of YAG with its drying and subsequent spark plasma sintering at external pressure, wherein by combined high-energy grinding in ethanol of initial powders of oxides YO, NdOand AlOforming weakly aggregated YAG stoichiometry powder system with ratio of average particle sizes YO, NdO:AlO1:2.5–1:6 in range of 50–500 nm, drying is performed at temperature of 60–80 °C for 24–48 hours with subsequent granulation of powder through a sieve with effective mesh size of 75 mcm and subsequent annealing in air atmosphere at 600–800 °C for 2–4 hours, after which obtained material is heated at external pressure of 30 MPa at rate of 100 °C/min up to 1,000 °C, and then at rate of 30 °C/min up to 1,350 °C and maintained at this temperature and pressure of 5–10 minutes, further, obtained sample is annealed in air atmosphere for 1 hour at 900 °C heating and cooling rate – 200 °C/h and 400 °C/h, respectively. YAG stoichiometry powder system annealing is performed at heating and cooling rate 2.5 °C/min.EFFECT: invention enables to obtain a monophase transparent ceramics YAG:Nd (≤ 4 at%), having an average grain size of 500–700 nm, microhardness 14–15 GPa and coefficient of linear optical transmission 70–75 % in visible wavelength range.1 cl, 2 dwg, 1 tbl
Изобретение относится к нанотехнологиям, а именно к способам получения новых прозрачных консолидированных функциональных материалов (керамик) с высокими механическими характеристиками для фотоники и лазерной техники. Способ получения прозрачной керамики иттрий-алюминиевого граната (ИАГ) включает получение нанопорошка ИАГ с его сушкой и последующим искровым плазменным спеканием при внешнем давлении, при этом путем совместного высокоэнергетического помола в этаноле исходных порошков оксидов YO, NdOи AlOформируют слабоагрегированную порошковую систему стехиометрии ИАГ с соотношением средних размеров частиц YO, NdO:AlO1:2,5-1:6 в диапазоне 50-500 нм, сушку ведут при температуре 60-80°С в течение 24-48 ч с последующей грануляцией порошка через сито с эффективным размером ячеек 75 мкм и с последующим отжигом в атмосфере воздуха при 600-800°С в течение 2-4 ч, после чего полученный материал нагревают при внешнем давлении 30 МПа со скоростью 100°С/мин до 1000°С, а затем со скоростью 30°С/мин до 1350°С и выдерживают при этой температуре и давлении 5-10 мин, кроме того, полученный образец отжигают в воздушной атмосфере в течение 1 ч при 900°С со скоростью нагрева и охлаждения - 200°С/ч и 400°С/ч, соответственно. Отжиг порошковой системы стехиометрии ИАГ осуществляют со скоростью нагрева и охлаждения 2,5°С/мин. Изобретение позволяет получить монофазную прозрачную керамику ИАГ:Nd (≤ 4 ат.%), имеющую средний размер зерна 500-700 нм, микротвердость 14-15 ГПа и коэффициент линейного оптического пропускания 70-75% в видимом диапазоне длин волн. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
METHOD OF OBTAINING TRANSPARENT CERAMICS OF YTTRIUM-ALUMINUM GARNET
FIELD: nanotechnologies.SUBSTANCE: invention relates to nanotechnologies and specifically to methods of producing novel transparent consolidated functional materials (ceramics) with high mechanical characteristics for photonics and laser equipment. Method of obtaining transparent ceramics of yttrium-aluminum garnet (YAG) involves obtaining nanopowder of YAG with its drying and subsequent spark plasma sintering at external pressure, wherein by combined high-energy grinding in ethanol of initial powders of oxides YO, NdOand AlOforming weakly aggregated YAG stoichiometry powder system with ratio of average particle sizes YO, NdO:AlO1:2.5–1:6 in range of 50–500 nm, drying is performed at temperature of 60–80 °C for 24–48 hours with subsequent granulation of powder through a sieve with effective mesh size of 75 mcm and subsequent annealing in air atmosphere at 600–800 °C for 2–4 hours, after which obtained material is heated at external pressure of 30 MPa at rate of 100 °C/min up to 1,000 °C, and then at rate of 30 °C/min up to 1,350 °C and maintained at this temperature and pressure of 5–10 minutes, further, obtained sample is annealed in air atmosphere for 1 hour at 900 °C heating and cooling rate – 200 °C/h and 400 °C/h, respectively. YAG stoichiometry powder system annealing is performed at heating and cooling rate 2.5 °C/min.EFFECT: invention enables to obtain a monophase transparent ceramics YAG:Nd (≤ 4 at%), having an average grain size of 500–700 nm, microhardness 14–15 GPa and coefficient of linear optical transmission 70–75 % in visible wavelength range.1 cl, 2 dwg, 1 tbl
Изобретение относится к нанотехнологиям, а именно к способам получения новых прозрачных консолидированных функциональных материалов (керамик) с высокими механическими характеристиками для фотоники и лазерной техники. Способ получения прозрачной керамики иттрий-алюминиевого граната (ИАГ) включает получение нанопорошка ИАГ с его сушкой и последующим искровым плазменным спеканием при внешнем давлении, при этом путем совместного высокоэнергетического помола в этаноле исходных порошков оксидов YO, NdOи AlOформируют слабоагрегированную порошковую систему стехиометрии ИАГ с соотношением средних размеров частиц YO, NdO:AlO1:2,5-1:6 в диапазоне 50-500 нм, сушку ведут при температуре 60-80°С в течение 24-48 ч с последующей грануляцией порошка через сито с эффективным размером ячеек 75 мкм и с последующим отжигом в атмосфере воздуха при 600-800°С в течение 2-4 ч, после чего полученный материал нагревают при внешнем давлении 30 МПа со скоростью 100°С/мин до 1000°С, а затем со скоростью 30°С/мин до 1350°С и выдерживают при этой температуре и давлении 5-10 мин, кроме того, полученный образец отжигают в воздушной атмосфере в течение 1 ч при 900°С со скоростью нагрева и охлаждения - 200°С/ч и 400°С/ч, соответственно. Отжиг порошковой системы стехиометрии ИАГ осуществляют со скоростью нагрева и охлаждения 2,5°С/мин. Изобретение позволяет получить монофазную прозрачную керамику ИАГ:Nd (≤ 4 ат.%), имеющую средний размер зерна 500-700 нм, микротвердость 14-15 ГПа и коэффициент линейного оптического пропускания 70-75% в видимом диапазоне длин волн. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
METHOD OF OBTAINING TRANSPARENT CERAMICS OF YTTRIUM-ALUMINUM GARNET
Способ получения прозрачной керамики иттрий-алюминиевого граната
KOSYANOV DENIS YUREVICH (Autor:in) / VORNOVSKIKH ANASTASIYA ANDREEVNA (Autor:in) / SHICHALIN OLEG OLEGOVICH (Autor:in) / PAPYNOV EVGENIJ KONSTANTINOVICH (Autor:in)
17.04.2019
Patent
Elektronische Ressource
Russisch
IPC:
C04B
Kalk
,
LIME
/
B82B
Nanostrukturen, gestaltet durch die Manipulation von einzelnen Atomen, Molekülen, oder einer begrenzten Ansammlung von Atomen oder Molekülen als einzelne Einheiten
,
NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS
/
B82Y
Bestimmter Gebrauch oder bestimmte Anwendung von Nanostrukturen
,
SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES
/
C30B
SINGLE-CRYSTAL GROWTH
,
Züchten von Einkristallen
/
H01S
Vorrichtungen, die stimulierte Emission verwenden
,
DEVICES USING STIMULATED EMISSION
Preparation method of transparent tetravalent chromium-doped yttrium aluminum garnet ceramics
| Europäisches Patentamt | 2015
| British Library Online Contents | 2007