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本论文研究的内容和结果如下:1、CoO-Al<,2>O<,3>-Y<,2>O<,3>-SiO<,2>纳米晶复合材料的制备、微结构与性能首次用固态醇盐水解的方法,制备了不同配比的透明块状CoO-Al<,2>O<,3>-Y<,2>O<,3>-SiO<,2>纳米晶复合材料,并对材料进行不同温度下的热处理,研究了材料的热处理温度与材料微结构、性能之间的关系.以硝酸钇(Y(NO<,3>)<,3>·6H<,2>O)、硝酸钴(Co(NO<,3>)<,2>·6H<,2>O)、正硅酸乙酯(TEOS)和固态异丙醇铝(Al(OPri)<,3>)为原料,硝酸(HNO<,3>)为催化剂,经过TEOS和Al(OPri)<,3>的水解,HNO<,3>的催化,Y(NO<,3>)<,3>·6H<,2>O和Co(NO<,3>)<,2>·6H<,2>O的加入,得到了均匀透明的CoO-Al<,2>O<,3>-Y<,2>O<,3>-SiO<,2>溶胶,将得到的溶胶样品在烘箱中干燥后,得到了块状透明的凝胶,并在不同的温度下进行热处理,得到了块状Co<2+>:YAG/SiO<,2>的纳米晶复合材料,材料透明,呈蓝色,尺寸约为2×3× 1mm.热处理的结果表明:烧结温度达到1200℃时,材料为透明块状,有的组分SiO<,2>结晶析出;到1300℃时,材料仍为透明块状,YAG晶相出现,同时产生了钇或铝和硅生成的化合物的晶相,这表明,我们制备的该材料为纳米晶复合材料.光谱分析结果表明,材料在1200-1600nm处有一个宽的吸收带,此吸收带与四配位的Co<2+>在块状该晶体中类似,这说明了Co<2+>已经进入了YAG晶格位置而代替了Al<3+>,与氧成四面体配位.这一宽的吸收性质表明,该材料可望用于1.54μm激光器的被动调Q开关材料.2、YAG纳米粉的制备与表征用溶胶-凝胶方法,制备了YAG纳米粉,对材料进行了X-射线衍射、红外光谱和透射电镜的表征.首次以硝酸钇(Y(NO<,3>)<,3>·6H<,2>O)、硝酸铝(Al(NO<,3>)<,3>·9H<,2>O)和柠檬酸为原料,制备了YAG纳米晶.首次以固态异丙醇铝(Al(OPri)<,3>)和硝酸钇(Y(NO<,3>)<,3>·6H<,2>O)为原料,制备了YAG纳米晶.3、Co<2+>:YAG纳米粉的研究首次以硝酸钇、硝酸铝、硝酸钴和柠檬酸为原料,制备了Co<2+>:YAG纳米材料,热处理结晶后,有机物质完全分解,纳米颗粒分散比较均匀,颗粒尺寸为30-80nm.这种纳米粉可望是制备Co<2+>:YAG透明陶瓷的重要材料.发光光谱研究表明,在630nm处有发光峰,这与四配位的Co<2+>在固态晶体中发光峰位置一致,说明了Co<2+>已经进入了YAG晶格位置,代替了Al<3+>,与氧成四面体配位.