SiC-TiB2复相陶瓷的制备及其抗氧化性能研究

以α-SiC、B_4C、TiO_2为原料,用AlN、Y_2O_3作为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备出SiC-TiB_2复相陶瓷样品。采用等温氧化增重法,研究原位合成的SiC-TiB_2复相陶瓷在600℃、800℃、1000℃和1200℃下的抗氧化性能。采用扫描电镜(SEM)对所制备的复相陶瓷的表面形貌进行分析,同时采用X射线衍射仪(XRD)对烧结体样品及其氧化产物的物相成分进行分析。实验结果表明,当烧结助剂的含量为15%(体积分数)时,烧结体样品气孔较少,且颗粒尺寸的均匀性较好,赋予复相陶瓷较好的致密度(相对密度达98.3%)、抗弯强度(551 MPa)和硬度(90.1HRA)。SiC-TiB_2复相陶瓷在空气中中温氧化时,其氧化行为表现为氧化增重随时间的变化服从抛物线规律。在研究的温度范围内,该复相陶瓷的氧化机理为:TiB_2优先被氧化成TiO_2和B_2O_3,然后是SiC在较高温度下被氧化成SiO_2和CO_2。     

Thermal stability and optical properties of a novel Tm~(3+) doped fluorotellurite glass

A series of fluorotellurite glasses based on（81–x）Te O2-（10＋x）KF-9La2O3（TKL）, where x=0 mol.%, 5 mol.%, 10 mol.%, 15 mol.%, doped with 2000 ppm Tm2O3, were prepared by the conventional melt quenching method.The influence of KF content on the thermal stability and optical spectroscopic properties of the Tm3＋ doped fluorotellurite glasses were investigated by differential scanning calorimetry（DSC）, X-ray diffraction（XRD）, density measurement, Fourier transform infrared spectroscopy（FTIR）, UV-VIS-NIR optical spectroscopy and fluorescence spectroscopy.Judd-Ofelt intensity parameters of Tm3＋ in as-prepared glasses were determined and used to calculate the spontaneous emission probabilities and the radiative lifetime for the 4f-4f transitions of the Tm3＋ ions.Stimulated emission cross sections in the 1470 nm region（σse） were evaluated by Füchtbauer-Ladenburg formula.The results showed that KF substitution of Te O2 was beneficial to improving the thermal stability, decreasing glass density and reducing the content of OH related groups for the investigated fluorotellurite glasses.The glass with composition of 66 Te O2-25KF-9La2O3（named TKL25） had the longest radiative lifetime of the 3H4（361 μs） and the largest FWHM×σse value（420.07×10–28 cm3）, which made it a promising material for S-band fiber amplifiers.     

La2O3含量对Tm3+掺杂碲酸盐玻璃热稳定性及光学性能的影响

采用高温熔融法,制备了75TeO2-20ZnO-xLa2O3-0.8Tm2O3(x=0、5、10、15mol%)系列玻璃。探讨了La2O3含量对玻璃热稳定性的影响规律;计算了Tm3+在玻璃中的Judd-Ofelt(J-O)强度参数、自发辐射概率、荧光分支比及荧光辐射寿命;分别在473nm和808nm泵浦源下测量了玻璃的荧光光谱,计算了Tm3+在碲酸盐玻璃中的荧光有效线宽、峰值受激发射截面。研究发现,随着La2O3含量的增加,碲酸盐玻璃ΔT(ΔT=Tx-Tg,即初始析晶温度Tx与玻璃转变温度Tg之差)从123℃增加到180℃,玻璃热稳定性提高;La2O3的添加有利于提高Tm3+在1.46μm处的荧光性能;当La2O3含量为15mol%时,其FWHM和FWHM×σe值最大,分别为113.2nm和409.33×10-28cm3。     

镁铝硅系堇青石基微晶玻璃的制备及性能研究

采用高温熔融法制备了MgO-Al2O3-SiO2 (MAS)系堇青石基微晶玻璃.借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及热膨胀系数仪研究了晶化热处理工艺、MgO/Al2O3质量比以及晶核剂种类(TiO2/ZrO2)与含量对MAS系堇青石基微晶玻璃理化性能和晶化特性的影响.结果表明:在核化温度750℃、保温时间1h,晶化温度1050℃、保温时间2.5h,升温速率5 ℃/min时,微晶玻璃中堇青石含量最高,析晶性能最好;当MgO/Al2O3质量比为1左右时,在30 ～ 700℃温度范围内,平均热膨胀系数最小,在4.4 ～4.8×10-6K-1范围内可调;TiO2是MAS系堇青石基微晶玻璃的有效晶核剂,而ZrO2的加入并不利于基础玻璃的晶化.     

Tm3+离子浓度对碲酸盐玻璃热稳定性及光谱性能的影响

用高温熔融冷淬法制备Tm3+离子掺杂75TeO2-20ZnO-5La2O3碲酸盐玻璃,运用差示扫描量热仪(DSC)分析了玻璃样品的热稳定性,结果表明样品均具有良好的热稳定性.根据紫外-可见-近红外分光光度计测量得到的玻璃吸收光谱,运用Judd-Ofelt理论,计算了Tm3+离子在碲酸盐玻璃中的Judd-Ofelt强度参数、自发辐射概率A、荧光分支比β和辐射寿命ΤR等光谱参数.当掺杂浓度为0.8mol％时,玻璃热稳定性好,3H4的荧光寿命最长,为0.285ms,有望成为一种理想的S波段宽带光纤放大器用基质材料.