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氧化锆(ZrO2)透明陶瓷陶瓷具有高韧性、高抗弯强度、高耐磨性和优异的隔热性能等优点,且8mol%Y2O3掺杂的ZrO2(8YSZ)为立方结构,具有高折射率、良好的光学透明性和化学稳定性,是一种性能优异的光学材料,在航空、航天以及国防工业等领域具有广泛的应用前景。而在氧化锆透明陶瓷中添加稀土元素Er和Yb可以进一步拓展其在透明激光陶瓷中的应用。本文以ZrOCl2?8H2O、Y2O3和氨水等为原料,采用化学共沉淀法制备8YSZ和Er3+/Yb3+:8YSZ纳米粉体,并采用氢气气氛烧结制备ZrO2透明陶瓷。对粉体性能、陶瓷显微结构、力学和光学性能进行研究,探究烧结助剂对制备Zr O2透明陶瓷组织和性能的影响,并研究Er3+及Er3+/Yb3+掺杂8YSZ粉体的发光性能。研究结果表明:采用共沉淀法以稀氨水为沉淀剂,盐溶液浓度为0.2mol%并添加分散剂制备的8YSZ(或Er3+/Yb3+:8YSZ)粉体为近球形,颗粒大小均匀(20nm左右),分散性较好,没有严重的团聚存在。粉体经不同温度煅烧均为单一的立方氧化锆相,在800℃煅烧时其晶格常数达到最大值5.1322?,结晶更完整。氢气气氛烧结过程中,随着烧结温度的升高试样的相对密度呈递增趋势;其硬度和断裂韧性则先升高后下降,在1570℃时达到最大值18.26GPa和5.96MPa·m1/2,且试样晶界清晰,晶粒大小分布较为均匀,平均粒径为10~20μm;在相同烧结条件下,添加烧结助剂ZnO试样的相对密度、硬度、断裂韧性和透光率均高于未添加烧结助剂的试样,说明添加剂能够有效地降低烧结温度,提高ZrO2透明陶瓷的透光率和性能。Er3+:8YSZ样品的荧光强度随掺杂浓度和煅烧温度呈先增强后减弱趋势,当Er3+掺杂浓度为1.5mol%煅烧温度为800℃时荧光强度最强;在800℃煅烧时其绿色和红色上转换发光强度均达到最强,Er3+掺杂浓度为1mol%时其绿色上转换发光强度最强。随Er3+/Yb3+掺杂浓度的提高,Er3+/Yb3+:8YSZ样品出现荧光蓝移;当Yb3+掺杂浓度为4mol%时其上转换发光强度达到最强,且其红光远大于绿光的发光强度。