Ge_(25)Se_(75)玻璃的制备与性能研究

为研究Ge-Se红外玻璃特征温度及其动力学脆性,采用熔融淬冷法制备出了Ge25Se75试样.用XRD、傅利叶红外光谱和DSC等测量手段研究了Ge25Se75试样的结构、红外透过率、玻璃特征温度以及脆性参数m.结果表明:所制试样的为非晶结构,红外透过率约为43%.随着升温速率的增大,玻璃化转变温度Tg、开始析晶温度Tx及析晶峰温度Tp均成线性增加的趋势.动力学脆性参数m为26.3.     

Ge-Se硫系玻璃的光学性能与特征温度研究

为了确定金属熔体玻璃化转变温度与成分之间的关系,解决金属非晶形成能力和非晶材料成分准确设计的问题,对Ge-Se硫系玻璃的光学性能与特征温度进行了研究.通过熔融-淬冷的方法制备出致密性良好的GeSe4和GeSe8玻璃试样,利用傅里叶变换红外光谱测定了试样的红外透过率,通过近似关系式计算出这两种试样的折射率n,采用差示扫描热分析方法获得该材料的玻璃转变温度Tg,根据VFT方程拟合法来确定试样的动力学理想玻璃化转变温度T0g.研究结果表明:试样在2~15μm波长范围内的红外透过率在60%左右,红外透过性能良好.GeSe4试样和GeSe8试样在3μm和10μm处的折射率分别为2.558 5和2.463 0、2.594 4和2.481 8.测定该红外玻璃的实际玻璃转化温度Tg和动力学理想玻璃化转变温度T0g分别为161.33℃和98.99℃,147.85℃和75.76℃.     

热处理对99.5Ge_(23)Se_(67)Sb_(10)-0.5CsCl玻璃组织和性能的影响

文中运用热处理的方法来提高99.5Ge23Se67Sb10-0.5CsCl红外玻璃的力学性能.采用XRD、SEM、FTIR和显微硬度计研究了热处理对99.5Ge23Se67Sb10-0.5CsCl玻璃组织和性能的影响.研究结果发现:当保温温度低于310℃时,随着保温时间的延长,99.5Ge23Se67Sb10-0.5CsCl材料析晶数目增多而尺寸变小,材料组织细化;红外透过率缓慢降低而硬度较好.当保温温度等于或高于310℃时,随着保温时间延长,材料内部晶粒粗大,透红外性能急剧变差且硬度变差.当玻璃在290℃下保温40h后,其维氏硬度可达2 121.49MPa,比热处理前提高了20%左右,并且红外透过率在8~12μm波段仍保持在60%以上.     

以钾长石制备白榴石及对牙科玻璃陶瓷的增强作用

以钾长石为主要原料,采用熔融晶化法制备了白榴石熔块。利用X射线衍射分析、扫描电镜、热膨胀系数、抗折强度对样品进行分析,探讨了不同的温度制度对白榴石析晶、热膨胀系数的影响,以及白榴石掺杂对牙科玻璃陶瓷材料的抗折强度的影响。结果表明,熔融温度为1 500℃、析晶温度为1 200℃、保温时间为4h时,样品的析晶能力最好,热膨胀系数为21.04×10-6/℃(20~500℃)。当白榴石的掺杂量不大于50%时,掺杂白榴石可以有效地提高牙科玻璃陶瓷材料的抗折强度。     

MgO/ZnO对锂铝硅系微晶玻璃性能的影响

采用MgO和ZnO作为复合助熔剂,结合高温粘度、SEM、XRD等测试手段,研究MgO和ZnO引入比例对锂铝硅系(LAS)微晶玻璃熔制和性能的影响。w(MgO)/w(ZnO)的升高,促进了微晶玻璃析晶,增大热膨胀系数,降低可见光透过率。结果表明:MgO和ZnO最佳引入比为3∶1,此时微晶玻璃具有较高的强度(98 MPa)、非常低的热膨胀系数(0.769×10-7/K)和较理想的透过率(可见光内70%)。     

RbI掺杂硫系红外玻璃的纳米晶化工艺研究

为了研究RbI掺杂硫系玻璃的纳米晶化工艺对其组织和性能的影响,采用两步法(第一步以RbI为晶核剂对硫系玻璃进行掺杂,第二步对掺杂试样进行热处理)对硫系玻璃进行微晶化.通过示差扫描量热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、红外透过光谱和显微硬度等测试方法分析了样品的特征温度、结构组织、光学性能和力学性能.研究结果表明:加入RbI之后,Ge_(23)Se_(67)Sb_(10)红外玻璃仍然具有良好的成玻性能和热稳定性;随着热处理温度的升高和时间的增加,玻璃的红外透过率逐渐减小,在320℃处理20h,试样的红外透过率降低至46%;玻璃的显微硬度和断裂韧性值随着热处理温度的升高先增大后减小;在300℃下热处理20h,玻璃试样的综合性能最佳,红外透过率仍在50%以上,纳米晶尺寸达到200nm,断裂韧性值KIC达到0.414 MPa·m~(1/2),较未热处理提高近26%,提高了其力学性能,获得了较优的纳米晶化工艺.     

封接用铋酸盐微晶玻璃的制备

采用常规熔体冷却法和玻璃粉末低温烧结法制备了铋酸盐基础玻璃及其微晶玻璃。利用扫描示差量热(DSC)、X射线衍射(XRD)、热膨胀系数、抗弯强度等分析测试方法研究了基础玻璃的特征温度、析晶、热处理温度对玻璃析晶以及对微晶玻璃热膨胀系数、抗弯强度的影响。结果表明:基础玻璃的热膨胀系数随Bi2O3含量的增加而递增;玻璃化转变温度和软化温度随Bi2O3含量的增加而递减;Bi2O3含量不同,低温处理下获得的晶相种类相同,而高温处理下获得的晶相种类不同。在400℃、500℃、600℃晶化处理时,50Bi2O3-20B2O3-15ZnO-10BaO组成玻璃析出的晶相分别是Bi45BO69/Bi2O3、Bi2O3/Bi24B2O39和Bi24B2O39;65Bi2O3-5B2O3-15ZnO-10BaO组成玻璃析出的晶相分别是Bi45BO69/Bi2O3、Bi2O3和Bi38ZnO58。     

含TiO_2的铋锌硼封接玻璃的制备及性能分析

制备了以Bi2O3-SiO2-ZnO-B2O3为基体,外加金属氧化物TiO2玻璃试样,研究了掺加2%、4%、6%和8%TiO2对玻璃的光学特性、热膨胀系数、玻璃转变温度、软化点温度、密度的影响。实验结果表明:玻璃表面没有条纹和缺陷,从可见光透过率可知,玻璃为半透明,透过率在20%~50%之间。外加金属氧化物TiO2可调整玻璃的软化温度、转变温度、密度及玻璃的膨胀系数。     

CaO对ZnO-Sb2O3-P2O5-CaO系统玻璃结构与性能的影响

采用熔体冷却的方法制备了(30-x)ZnO-35Sb2O3-35P2O5-xCaO(x=0~12.5mol)系统玻璃,并借助红外光谱、差热曲线等对玻璃结构和性能进行了分析。结果表明,随着CaO的增加,磷酸盐玻璃的结构无明显的变化;随着CaO取代ZnO含量的不断增加,玻璃的转变温度和软化温度都有所提高,同时提高了玻璃的耐水性。由于CaO和ZnO的分子质量和摩尔体积相差不大,所以取代后磷酸盐玻璃的密度和摩尔体积有所下降但变化不大。玻璃的热膨胀系数和抗析晶能力随着CaO含量的增加都先增加后减小。     

Li2O-Al2O3-SiO2系统低膨胀微晶玻璃性能研究

Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃是一种具有耐高温、耐热冲击、热膨胀系数低等性能的新型玻璃材料,受到科研人员的广泛关注.通过改变Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的基础配方以及热处理制度,制备了具有较低热膨胀系数的Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃.结合运用差热热重、X射线衍射、扫描电镜等测试分析方法,研究性能与其组分、微观结构和热处理制度之间的相互联系.结果表明:通过对热处理制度的调整,促进了玻璃的析晶过程,核化温度和晶化温度有所降低.玻璃析出的主晶相为LiXAlXSi1-XO2,最低热膨胀系数达到25.365×10-7℃-1.     

含铅高折射率光学塑料的研究

用氧化铅和α-甲基丙烯酸制备α-甲基丙烯酸铅,并以不同的摩尔比例与甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯共聚.研究结果表明:这种光学塑料的透过率≥88%,折射率≥1.61,热膨胀系数≤7.1×10-5K-1,吸水率≤0.4%,而且随着α-甲基丙烯酸铅含量的增加折射率明显增大,但透过率和阿贝数有小幅下降.     

波导适用型铝锗酸盐玻璃中铥离子近红外荧光发射

采用熔融淬冷法制备了铥镱掺杂铝锗酸盐玻璃,表征了热离子交换玻璃样品的波导折射率分布和红外光谱参量。实验结果表明,钾钠热离子交换可将铝锗酸盐玻璃制成平面光学波导,在380℃下钾钠离子交换的有效扩散系数为0.070μm~2/min。Judd-Ofelt强度参数分别为5.36×10~(-20)、1.44×10~(-20)和0.92×10~(-20) cm~2,反映出铝锗酸盐玻璃中铥离子周围环境具有较高的反演非对称性和较强的共价性。在975nm激光泵浦下可观察到有效的铥离子1.8μm处3F4→3 H6近红外发射,最大受激发射截面为5.77×10~(-21) cm~2,理论增益值可达1.95dB/cm。有效的近红外荧光发射和稳定的波导性能表明铥镱掺杂铝锗酸盐玻璃在医用紧凑波导型光源和激光雷达等领域具有潜在的应用价值。     

高分辨率光纤倒像器纤芯材料的制备及性能研究

光纤倒像器是一种可将图像反转180°的光纤传像器件,具有分辨率高、传像清晰、体积小、重量轻等优点。主要用来替代微光夜视仪中的中继透镜系统,同时被广泛应用于需要倒像的各种装置中。本文系统地研究了光纤倒像器纤芯玻璃的组成配比,采用高温熔融法制备出了纤芯玻璃材料,研究结果显示：研制的纤芯玻璃透过率达到90%以上,折射率达到1.7869以上,热膨胀系数为97×10-7/℃,热稳定性较好（ΔT=184.5℃）,退火过程中未析晶,并与现有包层玻璃相匹配,满足了光纤制备工艺的基本要求。     

共聚法制备低热膨胀透明聚酰亚胺薄膜

针对含氟聚酰亚胺薄膜透明度高但热膨胀系数大的问题,以4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)为含氟二酐,4,4'-二氨基-2,2'-双三氟甲基联苯(TFMB)为原料,采用引入分子结构相对对称的刚性单体1,2,4,5-均苯四甲酸二酐(PMDA)进行共聚的方法合成了三种含氟比例不同的透明聚酰亚胺薄膜,编号为PI-1、PI-2、PI-3,作为对照,以PMDA和ODA(4,4-二氨基二苯醚)合成了PI-4,并对其性能进行了表征。热重分析表明,引入刚性单体共聚提高了含氟薄膜的热稳定性;介电测试显示,含氟薄膜的介电常数小于传统聚酰亚胺薄膜,PI-1的介电常数小于共聚薄膜PI-2和PI-3.;紫外-可见光谱图表明含氟聚酰亚胺薄膜的透光率明显大于传统薄膜,PI-1、PI-2、PI-3的截断波长分别为355 nm、360 nm和372 nm,黄色指数分别为6. 4、6. 9和8. 94,三种薄膜在波长500 nm处的透过率均超过90%;拉伸试验显示含氟聚酰亚胺薄膜的拉伸强度远低于传统聚酰亚胺,在添加部分刚性单体后,其力学强度有所增大;四种薄膜的热膨胀系数分别为14. 8×10~(-5)/℃、9. 9×10~(-5)/℃、5. 4×10~(-5)/℃和4. 0×10~(-5)/℃,随着PMDA含量的增加,薄膜的热膨胀系数明显降低。     

Ge-Se-Sb硫系玻璃均匀性分析

为实现高精度光学均匀性的大尺寸红外玻璃实际应用,以不同尺寸Ge_(23)Se_(67)Sb_(10)玻璃为样品,通过X射线衍射,红外透过光谱测试和显微硬度等测试方法,从纵向和径向研究了Ge-Se-Sb硫系玻璃的成玻性能、红外透过率、密度和硬度均匀性.研究结果表明:对Ge_(23)Se_(67)Sb_(10)玻璃样品从纵向分析,顶部到底部红外透过率逐渐减小,硬度逐渐增加,但整体差异较小,均匀性较好;从径向分析,中心到边缘红外透过率逐渐增加,最大相差达8%~10%,硬度逐渐减小,最大相差25kgf·mm~(-2).     

示波极谱法测定印染废水中的铬(Ⅵ)和总铬

本文以0.4MNaoH 及0.02% 溴化十六烷基三甲铵为底液测定印染废水中的铬(Ⅵ),可抑制多种媒介染料及拉开粉的干扰。线性范围2×10~(-6)至6×10~(-5)M,检测下限0.2μg/ml。本法不需对试样进行分离或脱色等前处理,具有简便快速的优点。试样在酸性条件下以 KMno_4氧化后,可用本法测定总铬。     

碲铋铌系统玻璃热稳定性及光学带隙研究

制备了组成为(95-χ)TeO25Bi2O3-Nb2O3(χ=0%,χ=5%,χ=10%,χ=15%)的4组碲酸盐玻璃,测试了样品的密度、折射率、玻璃转变温度、玻璃析晶温度、吸收光谱和红外光谱.利用样品的吸收光谱计算了其直接允许跃迁、间接允许跃迁及能量带隙.讨论了Nb2O5含量对玻璃的折射率、热稳定性、光学带隙及能量带隙的影响.该玻璃系统具有较好的热稳定性和较大的折射率.光学带隙和能量带隙随了Nb2O5含量的增大而减小.     

PECVD工艺对SiO_xN_y光学薄膜红外吸收特性的影响

为了研究SiO_xN_y光学薄膜在红外区的应用特性.文中采用PECVD技术沉积折射率为1.60的SiO_xN_y光学薄膜,设计制造了相同制备工艺参数(功率、温度、压强)的不同薄膜厚度样片和不同制备工艺参数的相同厚度的两类实验样片,通过对SiO_xN_y薄膜的红外透过率进行测试,分析该薄膜的红外光谱特性.实验结果表明,SiOxNy光学薄膜在红外区(8~12μm)的红外窗口内有明显的吸收峰存在,在制造工艺参数不变时,薄膜吸收峰值大小随着厚度的增加而增大,波长变化范围为9~11.5μm;不同的SiO_xN_y薄膜制备工艺参数对该薄膜吸收峰的峰值大小和位置的影响不同,主要波长变化范围为10~11.5μm.     

锦纶/石墨烯复合导电面料的制备及性能研究

利用上浆机将氧化石墨烯层层组装到锦纶长丝上,并利用水合肼进行还原处理制备石墨烯改性锦纶长丝,期望制备柔性导电面料。探究了不同组装次数下锦纶长丝的表面形态、断裂强力以及导电性,并将其织成织物进行耐洗性分析。测试结果表明,改性锦纶长丝的电导率大于1×10-~(-4)S/cm;织物经向、纬向的初始电导率分别为2.12×10~(-3)S/cm和3.88×10~(-2)S/cm,5次水洗后经向、纬向仍分别能达到8.89×10~(-4)S/cm和1.95×10~(-3)S/cm,说明本工艺处理的锦纶具有优良的导电性和一定的耐洗性能。     

ZnS陶瓷红外增透膜研究

本文讨论了ZnS陶瓷材料两个波段(3-5μm和8-12μm)的透过特性,采用非λ/4系的双层膜系设计,并优化了膜系设计方案,编制了相应的计算程序,在此基础上计算出符合要求的双层膜系的参数,并以ZnS为基片制备了双层双面镀膜样品.测试结果红外(3-5μm和8-12μm)透过率超过70%.