Bi2O3-B2O3-BaO系玻璃的光学折射率与带隙

研究了Bi2O3-B2O3-BaO三元系统的玻璃形成区,给出了该三元系统玻璃形成范围.采用熔融淬冷法制备了60Bi2O3-(40-x)B2O3-xBaO(x=5,10,15,20)和65Bi2O3-25B2O3-10BaO(以摩尔计)的5组高Bi2O3含量的Bi2O3-B2O3-BaO玻璃样品.测试了玻璃样品的折射率和吸收光谱,根据经典的Tauc方程计算了间接允许光学带隙和直接允许光学带隙,计算了样品的能量带隙,并估算了它们之间的关系.研究结果表明;随着BaO含量的增加,玻璃样品折射率逐渐增大,但Ba2 对玻璃折射率的影响要远小于Bi3 ;玻璃样品的紫外吸收增强,光学带隙和能量带隙逐渐减小,光学带隙和能量带隙的比值约为1:1.2.     

B2O3-K2O-Sb2O3系统玻璃的光学折射率及带隙

高折射率和非线性光学玻璃可以用于高速光开关、光学存储器、新型光纤和光学运算元件等,其研究受到各国科技工作者的高度重视,本文采用熔融淬冷法制备了组成为(85-x)B₂O₃-15K₂O-xSb₂O₃(x=70, 75, 80, 85)的4组玻璃,测试了玻璃样品的密度、折射率、热学性能、拉曼光谱和吸收光谱,利用玻璃样品的吸收光谱计算了其直接允许光学带隙、间接允许光学带隙及Urbach能量。结果表明：随着Sb₂O₃含量的增加,玻璃样品的密度从4.445g/cm³逐渐增加到4.767g/cm³,折射率从1.9438增加到2.0058,玻璃转变温度从291℃降低到260℃,玻璃析晶温度从463℃降低到370℃,直接光学带隙从3.2775eV降低到3.1379eV,间接光学带隙从3.1444eV降低到3.0256eV,Urbach能量从0.137eV逐渐减小到0.107eV。说明Sb₂O₃-K₂O-B₂O₃系统玻璃可以作为新型的非线性光学玻璃候选材料之一。     

Li2B4O7-Bi2O3-WO3玻璃的光学性能研究

采用熔融淬冷方法制备了(100-x)Li2B4O7-x(Bi2O3·WO3)(5≤x≤20)玻璃.采用比重计测定了玻璃密度,分光光度计测量了玻璃的吸收光谱,V棱镜折射仪测量了玻璃折射率.结果表明,随着Bi2 O3·WO3含量的增加,玻璃样品的密度和摩尔体积增大,而氧堆积密度减小;玻璃的吸收光谱中截止波长逐渐向长波方向移动,玻璃的间接跃迁光学带隙、Urbach能和费米能逐渐减小,折射率增大.光学性能的变化和玻璃网络中部分桥氧转变为非桥氧有关.     

Bi2O3–B2O3二元系统玻璃的网络结构形成与光学性能研究

采用高温熔融–退火法制备了一系列Bi2O3–B2O3二元系统玻璃,系统研究了不同Bi/B摩尔比下B2O3和Bi2O3在玻璃网络结构中的竞争机制,重点探讨了组成对铋酸盐玻璃光学和结构性能的影响。通过吸收光谱和Raman光谱分析了Bi2O3–B2O3二元系统玻璃的网络形成机理,测试了玻璃的密度和线性折射率。结果表明:Bi3+和B3+均为玻璃网络形成体,Raman光谱以600cm–1为中心,其附近的Raman信号强度发生的有规律性变化:低能量区的Raman峰与玻璃中引入的铋离子有关,而高能区的Raman峰与玻璃中的硼氧结构体有关。     

P2O5对Bi2O3-B2O3-ZnO体系玻璃结构及热性能的影响

采用传统的熔融冷却的方法制备了(40-x)Bi2O3-30B2O3-30ZnO-xP2O5(0≤x≤15mo1％)体系玻璃.使用红外光谱、拉曼光谱、DSC和热膨胀仪研究了封接玻璃的结构和热性能.红外光谱及拉曼光谱结果表明,P2O5作为网络形成体,以[PO4]进入到玻璃的网络结构中,玻璃的网络结构性增强.玻璃结构中[BO3]三角体结构单元相对含量有增多趋势,[BO4]四面体、[BiO3]三角体、[BiO6]八面体结构单元相对含量减少.随着P2 O5含量的增加,玻璃化转变温度和玻璃的初始析晶温度升高;玻璃的密度减小.Bi2O3-B2O3-ZnO-P2O5体系封接玻璃热膨胀系数减小,从8.289×10-6℃-1减小到6.354×10-6℃-1.玻璃的软化点逐渐增大,从416℃升高到524℃.     

GeS2-Ga2S3-CdS玻璃的折射率与三阶非线性光学性能

采用熔融-急冷法制备了GeS2-Ga2S3-CdS硫系玻璃,用椭圆偏振仪、飞秒光Kerr技术分别测试了在室温玻璃的折射率和三阶非线性光学性能,分析了玻璃的组成、结构对玻璃的折射率与三阶非线性光学性能的影响.结果表明:玻璃的折射率主要决定于Ge的含量;玻璃的三阶非线性极化率χ(3)与玻璃中S-Ge,S--Ga键的数量有关,当玻璃中S-Ge,S-Ga键的数量最多时,离子极化程度最大.电子云的变形程度最大时,具有最大的χ(3).玻璃的超快三阶非线性光学系数与线性折射率n间的关系不遵循Miller规则.     

CsCl对GeS2-Sb2S3硫系玻璃光学及析晶特性的影响

通过熔融-淬冷法制备了(100-x)(0.9GeS2-0.1Sb2S3.)-xCsCl(x=5,10,15,20,以摩尔计)系列硫卤玻璃.测试了样品的折射率和吸收光谱.根据Tauc方程计算了间接允许光学带隙和直接允许光学带隙.通过差热分析对微晶玻璃析晶动力学进行了研究.利用析晶活化能(E)和频率因子(v),并结合动力学因素和热力学因素分析了玻璃的稳定性.结果表明:随着CsCl含鼍的增加,样品的线性折射率变小,短波截止波长蓝移,光学带隙逐渐增大,玻璃稳定性变差:85(0.9GeS2-0.1Sb2S3)15CsCl玻璃样品较适合制备透明的微晶玻璃,可用于研究硫系基质玻璃与微晶玻璃之间的三阶非线性效应.     

Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃的热性质

研究了Bi2O3-B2O3-SiO2系玻璃的成玻性能、转变温度(Tg)和热膨胀系数(CTE)，确定了该系统易熔封接玻璃的玻化范围以及玻璃的转变温度和玻璃的热膨胀系数与玻璃组成的关系。     

Bi_2O_3-B_2O_3-BaO玻璃的结构与热学性能研究

通过调整ω(Bi_2O_3)/ω(BaO)比例关系,研究了Bi_2O_3-B_2O_3-BaO低熔点玻璃体系结构和性能,通过DTA测定了玻璃软化温度和转变温度,热膨胀测试仪测试玻璃膨胀系数,红外光谱仪和X射线衍射仪分别研究玻璃结构和玻璃化程度。结果表明:玻璃的软化温度和转变温度都随着BaO质量分数的增加而增加,两者均处于较低的温度变化区间;玻璃的热膨胀系数随着BaO质量分数的增加而升高,XRD表明,玻璃的玻璃化程度良好,没有析晶。     

Bi2O3-B2O3-ZnO系玻璃着色的光谱吸收特性研究

以Bi2 O3-B2 O3-ZnO为基础玻璃,分别采用不同金属氧化物对其着色,研究着色剂种类、着色剂引入量以及玻璃粉粒径对玻璃粉热辐射吸收光谱性能的影响.结果表明:Co2 O3在600～690 nm和大于1120 nm波长范围的玻璃粉具有最高的吸收率;CuO和MnO分别在690～1120 nm和480～590 nm区间的吸收率高于其它着色剂,对氧化钴该波长的低吸收率具有互补性;采用复合着色剂玻璃的光谱吸收率不具有质量加和特性;玻璃粉的光谱吸收率随玻璃粉粒径的增大而明显增大.研究旨在为热辐射加热封接工艺封接玻璃的开发提供依据.     

ZnO对Bi2 O3-B2 O3-ZnO低熔点玻璃结构与性能的影响

通过FTIR、Raman、27 Al NMR、XRD、DSC等测试方法,研究了ZnO含量对Bi2 O3-B2 O3-ZnO-SiO2-Al2 O3系统低熔点玻璃结构及热性能的影响.结果表明:当ZnO含量小于12wt％时,Zn2+与自由氧结合形成[ZnO4]四面体,增强网络结构,玻璃化转变温度增大,热膨胀系数减小;当ZnO含量大于12wt％时,锌氧多面体由四配位[ZnO4]转变为六配位[ZnO6],破坏网络结构,玻璃化转变温度减小,热膨胀系数增大;ZnO含量的提高和热处理温度的升高对玻璃析晶能力没有明显的促进作用.     

Bi2O3-Ga2O3-CdO系统玻璃的Raman光谱和X射线光电子能谱研究

用X射线光电子能谱和Raman光谱研究了Bi2O3-Ga2O3-CdO系统玻璃的结构，Raman光谱曲线被分离成6个谱带，4条谱带分属于不同键长的Bi-O振动，一条谱带属于Ga-O振动，Bi2O3-Ga2O3二元系统玻璃的Raman散射最强峰位于400－420cm^-1,当Ga^3 被Cd^2 离子取代后，Raman散射最强峰移向595－630cm^-1，随着Ga2O3含量的增加，位于高波数属于Bi-O振动的2条谱带强度降低并朝低波数移动，位于低波数属于Bi-O振动的2条谱带强度增加并朝高波数移动，添加CdO则出现相反的效应，X射线光电子能谱显示出非常低的O1s电子结合能，甚至低于碱硅酸盐玻璃中非桥氧的O1s电子结合能，并且不可能分为桥氧和非桥氧，O1s和Bi4f的电子结合能都随Ga2O3和C dO含量增加而增加。     

BaO—ZnO—La2O3—B2O3系统玻璃配位状态和网络结构

ＺｎＯ－Ｌａ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３ＧＨＧＹ２ＨＷ具有高折射率,低色散的特点,但该系统玻璃容易析晶失透常需加入高价金属氧化研究表明。加入少量ＢａＯ使玻璃网络中「ＢＯ４」和「ＺｎＯ４数量上升,非桥氧数量下降,玻璃网趋于稳定,玻璃形成能力提高。实验表明,在ＢａＯ－Ｚｎｏ－Ｌａ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３玻璃网络中Ｚｎ＾２＋离子的配位与ＢａＯ加入有密切关系,可以」ＺｎＯ４「四面体形式进入玻璃网络。     

Na2O-Al2O3-B2O3玻璃的热学性质和红外光谱

制备了Na2OAl2O3B2O3系统低熔点玻璃,确定了Na2OAl2O3B2O3系统玻璃成玻范围,研究了玻璃的转变温度(Tg)、热膨胀系数(α)和玻璃的红外光谱,表明这种玻璃的熔化温度低、转变温度也较低、玻璃的热膨胀系数较大,在近红外区有一水分的吸收带,在中红外区有BO、AlO的特征吸收带,以及玻璃的Tg、α与玻璃组成的关系。     

Absorption and Emission Spectral Analysis of Sm3 : Bi2O3-B2O3-Li2O Glasses

In order to enhance UV-transmission ability of B₂O₃ based glass, a suitable quantity of Bi₂O₃ and Li₂O salts have been added and hence the UV cut-off wavelength of Bi₂O-B₂O₃-Li₂O glass (abbreviated as BBL glass) has been found to be 268 nm. In this newly developed glass a luminescent rare earth ion namely Sm³⁺ (1 mol.%) has been incorporated to examine its absorption, excitation, emission and lifetimes of different measured emission bands. Under an UV-source, it has displayed a bright orange emission color. Apart from understanding its various optical properties, different physical properties of the un-doped reference glass have been investigated. The XRD profile of this glass has confirmed its amorphous nature. The measured excitation spectrum has shown a bright excitation band at 483 nm with which, the Sm³⁺ glass has been excited and thus obtained four emission bands at 563 nm, 598 nm, 648 nm and 709 nm respectively. An energy level diagram has been shown to explain the emission process involved in the glass system investigated in the present work.

Communicated by Prof. Jinzo Kobayashi     

Cr_2O_3对PbO－Bi_2O_3－B_2O_3玻璃颜色及析晶性能的影响

Ｃｒ_２Ｏ_３对ＰｂＯ－Ｂｉ_２Ｏ_３－Ｂ_２Ｏ_３玻璃颜色及析晶性能的影响郝德生（齐齐哈尔轻工学院１６１００６）ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＴｒａｃｅＣｒ２Ｏ３ｏｎＣｏｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄＮｕｃｌｅａｔｉｏｎｏｆＰｂＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３ＧｌａｓｓＳｙｓｔｅｍ...