Синтез оптической Yb:Lu2O3 керамики в искровой плазме

Проект посвящен созданию оптической керамики на основе Yb:Lu2O3 для активных сред твердотельных лазеров. Данный материал обладает улучшенными теплофизическими характеристиками по сравнению с другими полуторными оксидами (Y2O3, Sc2O3), а также иттрий-алюминиевым гранатом (Y3Al5O12) благодаря близости атомных масс и ионных радиусов иттербия и лютеция, обеспечивающее незначительное разупорядочение кристаллической решѐтки. Отличительной особенностью предлагаемой технологии является использование слабо агломерированных наночастиц со средним размером 10 нм, синтезированных методом лазерной абляции, а также спекание в искровой плазме, обеспечивающее практически беспористую микроструктуру керамики с размером зѐрен менее 0.5 мкм за весьма короткое время (около 2 часов). Целью работы является разработка предварительных технологических операций (обжиг, предкомпактирование, введение спекающих добавок в нанопорошок) и поиск оптимальных режимов искрового плазменного спекания (температура, время выдержки, нагрузка, скорость нагрева) для получения керамики Yb:Lu2O3 с высоким оптическим качеством.