1. 研究目的与意义（文献综述）

微晶玻璃是在热处理过程中，通过控制温度将特有组分的基质玻璃进行晶体化，微晶玻璃同时含有玻璃相和微晶相。玻璃处于亚稳态，其内能相对于晶态来说高于后者，但是在特有的状态下可以实现玻璃态向晶态的转化。由于玻璃从熔融状态不断冷却的过程中，其黏度不断迅速的变大，这在一定程度上阻碍了玻璃态向晶态的转化。

微晶玻璃的制备方法有熔融-烧结法、溶胶—凝胶法、浮法、强韧化技术等，其中熔融-烧结法是工艺最成熟、应用最广泛的一种常见方法。但是由于熔融法的熔制温度较高（1400℃-1600℃），一方面会增加熔制工艺的难度和能源的消耗，另一方面较高的熔化温度会使玻璃在成型过程中成型温度较高会使玻璃液粘度降低制品不易成型。而溶胶凝胶法可大大降低烧成温度，所谓溶胶(sol),是粒度为1~100nm的固体颗粒在适当液体介质中形成的分散体系,这些固体颗粒一般由10³~10⁹个原子组成,称为胶体。溶胶受到温度变化、搅拌作用、化学反应或电平衡作用的影响而失去部分的液相,导致体系粘度增大到一定程度时,便形成了具有一定强度的固体胶块,这就是所谓的凝胶(gel)。溶胶凝胶法具有以下特点：１．前躯体能够在分子级程度混合，故最终得到的材料化学均匀性好，纯度高。２．由于最终所需的生成物在烧结前己部分形成，而且凝胶具有的大比表面积有助于烧结，所以溶胶凝胶法所需的烧结温度更低。３．由于溶胶和凝胶的流动性好，所以可以通过不同的工艺方法来制备不同形态的制品，如粉料、纤维、薄膜、块体等。

yag(y₃al₅o₁₂)(yttrium aluminum garnet )是一种化合物，是由三氧化二钇和三氧化二铝在高温下发生化学反应生成的产物，它具有石榴石的结构，是一种重要的光学性能优良的无机非金属材料。阳离子可以被取代的范围比较大是石榴石这种晶体结构的一个显著优势，稀土离子掺杂的yag单晶已经成为目前最重要的固体激光基质，其制成的激光器产生激光振荡的阈值低,可以连续输出激光。但其比较长的制备周期, 苛刻的制备条件, 昂贵的成本，再加上其难以拉制成光纤,制备出大尺寸晶体，使其发展受到了制约。把稀土离子掺杂到合适配方的玻璃母体中,通过对玻璃材料的加热微晶化处理,使得稀土离子掺杂到结晶相的格位中,则可以获得具有发光性能的、均匀透明的微晶玻璃,这类微晶玻璃同时具有晶体与玻璃的优点，有较强的耐腐蚀性，超强的硬度，低膨胀特性，光学上具有各向同性，无双折射现象。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

1. 探索组成和工艺参数（ph值、水解温度、搅拌时间、催化剂等）对溶胶和凝胶性能的影响。

2. 对干凝胶进行结构与差热分析，研究组成和制备工艺对钇铝硅玻璃结构的影响。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需相关知识，明确实验目的及意义。确定方案，完成开题报告。

第4-8周：熟练掌握相应工艺和设备操作，按照实验方案，完成溶胶及凝胶的制备实验。

第9-12周：对制备好的玻璃进行xrd、dsc、raman、sem等测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]郑彬彬. 稀土掺杂溶胶凝胶玻璃的光学性能的研究. 浙江大学，2016[硕士学位论文]

[2]yuting zhang, xvsheng qiao, er.al. facile synthesis of monodisperse yag:ce³ microspheres with high quantum yield via epoxide-driven sol-gel route. journalof materials chemistry c, 2017, doi: 10.1039/c7tc02909h.