Sintering studies of transparent yttria ceramics

• Autorzy: Węglarz H. , Wajler A. , Tomaszewski H. , Możdżonek M. , Librant Z.

Warianty tytułu

PL

Badania nad spiekaniem przeźroczystej ceramiki tlenku itru

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the present work, transparent yttria ceramics were prepared by hot pressing using lithium fluoride as a sintering aid. The influence of lithium fluoride concentration (0.1 to 1.5 wt%) and sintering parameters (temperature, pressure) on properties of the ceramic were evaluated. The best transmittance was obtained for 1 wt% addition of LiF and sintering temperature of 1450°C. It was found that the appropriate temperature of pressure application, related to the temperature of LiF melting and further reaction between Y2O3 and LiF are the crucial points for good sintering effects.

PL

W zaprezentowanej pracy przygotowano przeźroczystą ceramikę tlenku itru wykorzystując prasowanie na gorąco i fluorek litu jako dodatek do spiekania. Oznaczono wpływ stężenia fluorku litu (0.1 to 1.5 % mas.) i parametrów spiekania (temperatura, ciśnienie) na właściwości ceramiki. Najlepszą transmitancję otrzymano w przypadku dodatki LiF wynoszącego 1 % mas. i temperatury spiekania 1450°C. Stwierdzono, że kluczowymi dla spiekania są odpowiednia temperatura przyłożenia ciśnienia, związana z temperaturą topienia LiF, oraz reakcja pomiędzy Y2O3 i LiF.

Słowa kluczowe

EN

transparent ceramics; Y2O3; optical properties; microstructure final

PL

ceramika przezroczysta; Y2O3; właściwości optyczne; mikrostruktura finalna

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 63, nr 1
• Strony: 123--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Węglarz H.

autor

Wajler A.

autor

Tomaszewski H.

autor

Możdżonek M.

autor

Librant Z.

• Institute of Electronic Materials Technology, Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa, Poland,

Bibliografia

• [1] Kuang J.P., Harding R.A., Campbell J.: „A study of refractories as crucible and mould materials for metling and casting γ-TiAl alloys”, Int. Cast. Met. Res., 13, (2001), 277-292.
• [2] Kumar A.S., Durai A.R., Sornakumar T.: „Yttria ceramics: cutting tool application Materials Letters”, 58, 11, (2004), 1808- 1810.
• [3] Harris D.C., Compton W.R.: „Development of yttria and lanthana-doped yttria for infrared transmitting domes”, in Proc. of the 2nd DoD electromagnetic window symposium, Arnold Air Force Station, TN (1987), 86-93.
• [4] Greskovich C., Duclos S.: „Ceramic Scintillators”, Annu. Rev. Mater. Sci., 27, (1997), 69-88.
• [5] Shirakawa, A., Takaichi, K., Yagi, H., Bisson, J.-F., Lu, J., Musha, M., Ueda K., Yanagitani T., Petrov T., Kaminskii A.: „Diode-pumped mode-locked Yb3+ :Y2O3 ceramic laser”, Opt. Expr., 11, (2003), 2911-2916.
• [6] Ikegami T., Li J.G., Mori T.: „Fabrication of transparent yttria ceramics by the low-temperature synthesis of yttrium hydroxide”, J. Am. Ceram. Soc., 85, (2002), 1725-1729.
• [7] Eilers H.: „Fabrication, optical transmittance, and hardness of IR-transparent ceramics made from nanophase yttria„, J. Eur. Ceram. Soc., 27, (2007), 4711-4717.
• [8] Mouzon J., Maitre A., Frisk L., Lehto N., Oden M.: „Fabrication of transparent yttria by HIP and the glass-encapsulation method”, J. Eur. Ceram. Soc., 29, (2009), 311-316.
• [9] Dutta S.K., Gazza G.E.: „Transparent Y2O3 by Hot-Pressing”, Mater.Res. Bull., 4, 11, (1969), 791-796.
• [10] Lefever R.A., Matsho J.: „Transparent Yttrium Oxide Ceramics”, Mater. Res. Bull., 2, 9, (1967), 865-869.
• [11] Majima K., Niimi N., Watanabe M., Katsuyama S., Nagai H.: „Effect of LiF Addition on the Preparation and Transparency of Vacuum Hot Pressed Y2O3”, Mater. Trans., JIM, 35, 9, (1994), 645-650.
• [12] Hart P.E., Atkin R.B., Pask J.A.: „Densification Mechanisms in Hot-Pressing of Magnesia with a Fugitive Liquid”, J. Am. Ceram. Soc., 53, 2, (1970), 83-86.
• [13] Guha J.P., Anderson H.U.: „Reaction During Sintering of Barium Titanate with Lithium Fluoride”, J. Am. Ceram. Soc., 69, 8, (1987), C193-4.
• [14] Anderson H.U., Proudian M.C.: „Sintering of LiF Fluxed SrTiO3”, in Sintering and Heterogeneous Catalysts Edited by G.C. Kuczynski et al., Plenum Press, New York, (1984).
• [15] Villalobos G., Sanghera J., Aggarwal I.: „Degradation of Magnesium Aluminum Spinel by Lithium Fluoride Sintering Aid”, J. Am. Ceram. Soc., 88, 5, (2005), 1128-1131.
• [16] Rozenburg K., Reimanis I.E., Kleebe H.-J., Cook R.L.: „Sintering Kinetics of a MgAl2O4 Spinel Doped with LiF”, J. Am. Ceram. Soc., 91, 2, (2008), 444-450.