镝掺杂镥钇铝石榴石单晶

镥含量1/3硬度最高

该单晶在压痕与划痕测试中展现优异微观力学性能，镥含量1/3时硬度和模量最优，为高可靠性光学和机械应用提供候选材料。

刘明 · 侯冬杨 · 王燕 · Lakshminarayana, Gandham

Ceramics International 2023

技术优势

硬度最高

Lu 含量 x=1/3 时硬度在所有组分中最大，提供最佳抗压入能力。

弹性模量最大

在 x=1/3 时弹性模量达到峰值，材料抵抗弹性变形的能力最强。

断裂韧性最佳

x=1/3 组分具有最高断裂韧性，抵抗裂纹扩展能力优于其他组分。

划痕法验证韧性

球形压头划痕测得的断裂韧性与维氏压痕结果一致，表明线性弹性断裂力学模型适用，韧性数据可靠。

应用场景

• 固体激光增益介质：高硬度和韧性使晶体在激光工作条件下不易损伤。
• 光学窗口材料：耐磨耐划，适合恶劣环境下的光学窗口。
• 耐磨陶瓷部件：高硬度和断裂韧性可承受摩擦磨损。
• 精密机械结构：弹性模量高，尺寸稳定，适合精密部件。