ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012
36
Таннер [25] получил наночастицы YAG:Ce³
+
методом осаждения
из нитратных растворов, к которым добавляли лимонную кислоту, а
также акриламид и N, N'-метилен-бисакриламид, в качестве полиме-
ризующих агентов. Для инициирования процесса полимеризации до-
бавляли персульфат аммония. Нагревание раствора при 80 °С приво-
дило к образованию геля, который высушивали при 100 °С в течение
12
ч. Раздробленный прекурсор кальцинировали при 800 °С в течение
4
ч, а затем при 900 °С, 1000 °С и 1100 °С в течение 2 ч. При 900 °С
начиналась кристаллизация чистого YAG: Ce³
+
.
Размер наночастиц
граната составлял 25…31 нм.
Ряд исследователей для получения как чистых, так и легирован-
ных порошков YAG в качестве комплексообразователей использова-
ли этиленгликоль, как правило, в комбинации с лимонной кислотой.
При проведении экспериментов ученые Польской Академии наук
водный раствор хлорида алюминия, нитратов иттрия и эрбия смеши-
вали с водным раствором лимонной кислоты и этиленгликоля в
мольном соотношении 5 : 3 : 50 : 20. Раствор нагревали до 80 °С в те-
чение нескольких часов, гель сушили при 100 ºС в течение недели.
Отжиг при температуре 800 ºС и выше в течение 12 ч приводил к
формированию граната без дополнительных фаз. Размер частиц зави-
сел от температуры отжига и варьировался от 20 нм при 900 ºС до
67
нм при 1 200 °С. В исследовательских лабораториях США практи-
чески при тех же условиях получены нанопорошки YAG, легирован-
ные тулием и неодимом (содержание Nd³
+
до 4 ат.%), при этом было
увеличено относительное содержание лимонной кислоты и гликоля.
Прозрачную керамику получили из нанопорошка граната при низкой
температуре (450 °С) и высоком давлении (8 ГПа). Было обнаружено,
что количество лимонной кислоты в составе комплексообразователя
на процесс формирования прекурсора не влияет. При отжиге прекур-
сора при 800 °С гранат сосуществует с YAP, выше 1 000 °С получен
однофазный порошок YAG.
Золь-гель метод, при котором в качестве полимеризующего аген-
та используют гликоли, обладающие хелатными свойствами, широко
применяется для синтеза YAG многими исследователями. В частно-
сти, ученые Мичиганского университета в Энн Эрборе использовали
для получения порошка YAG: Ce³
+
ацетат иттрия, нитраты алюминия
и церия вместе с этиленгликолем. Обнаружено, что ацетат-нитратно-
гликолятный водный раствор переходил в гелеобразное состояние
при интенсивном перемешивании при 60…70 °С. После отжига при
900
°С получены однофазные порошки граната с частицами размером
5…15
мкм.
Американский ученый Mehmet A. Gülgün для синтеза золь-
прекурсора YAG применял длинно-цепочечные полимеры: поливи-