Получение лазерной керамики на основе оксида лютеция вакуумным спеканием СВС-порошков

Диссертационная работа Новиковой А.В. «Получение лазерной керамики на основе оксида лютеция вакуумным спеканием СВС-порошков» посвящена актуальной теме – разработке методики синтеза лазерной керамики на основе оксида лютеция. Актуальность работы обусловлена тем, что оксид лютеция, легированный ионами иттербия, сохраняет высокую теплопроводность (11 Вт/мК). Это очень важно, так как в условиях накачки лазерной среды необходимым является обеспечение эффективного теплоотвода во избежание перегрева и разрушения образца. Для производства керамики на основе оксида лютеция в основном используется двухстадийный метод горячего прессования с последующей высокотемпературной газостатической обработкой. Применение одностадийного вакуумного спекания прекурсоров, полученных перспективным методом СВС, в присутствии изовалентной спекающей добавки La2O3 позволит снизить затраты на получение данной керамики. При выполнении работы была разработана методика самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) порошков твердых растворов оксида лютеция с оксидами иттрия, скандия, лантана и иттербия, на основании термодинамического исследования были установлены оптимальные составы прекурсоров для СВС особо чистых высокодисперсных порошков оксида лютеция. Исследовано влияние состава инертной матрицы (индивидуальные оксиды иттрия, лютеция и скандия и их твердые растворы) на люминесцентные свойства ионов иттербия. Также автором было изучено влияние спекающей добавки оксида лантана на фазовый состав и кинетику процессов роста зёрен при получении керамик методом вакуумного спекания, изучен механизм спекания. С использованием синтезированных СВС-порошков было проведено спекание твердых растворов оксидов лютеция-иттрия-лантана, легированных ионами иттербия, в прозрачную керамику. Достигнута лазерная генерация на длине волны 1.03 мкм с дифференциальной эффективностью 20%. Показана перспективность полученных материалов для использования в качестве активной среды твердотельных лазеров.