铌硼酸盐玻璃熔体结构和性质的研究

本工作采用高温红外光谱,高温Raman光谱,高温偏光显微镜,以及原子径向分布函数,(RDF),DSC-7差热分析仪,粘度计等技术,研究了Nb₂O₅-B₂O₃-K₂O系统玻璃的高温熔体结构与性质。根据硼酸盐与铌硼酸盐玻璃高温熔体与常温玻璃结构的对比实验得出了在硼玻璃中,B^Ⅲ-O-B^Ⅳ为缺电子离域大σ键结合,并且,极不稳定。当向硼玻璃中引入Nb₂O₅,随着Nb₂O₅含量增加,将形成稳定的B^Ⅳ-O-Nb化学键,由于熔体中的环状结构逐渐增多,从而改善了玻璃的稳定性和各种机械性质。文章还论述了两类玻璃的析晶速度与其熔体结构和温度的相关性。     

Na2O-B2O3-Ta2O5系统玻璃红外光谱的研究

本文首次系统地研究了Na₂O—B₂O₃—Ta₂O₅。三元新系统的红外光谱,分析了B₂O₃、Ta₂O₅含量的变化对玻璃结构的影响。结果表明:随着Na₂O/B₂O₃比值的减小,结构中:[BO₄]四面体减小,[BO₃]三角体增加。随着Ta₂O₅含量的增加,[BO₄]四面体的数量增多,非桥氧的数量减少,表明Ta⁵⁺可以连结非桥氧,形成网络。     

B2O3—La2O3—BaO—Nb2O5系统的玻璃生成范围及其性质

本文研究了在B₂O₃-La₂O₃-BaO-Nb₂O₅四元系统中当B₂O₃含量分别为25、30、35wt%时,该系统的玻璃生成范围和它们的光性、密度等变化规律。结果表明,随着B₂O₃含量的增加,系统的玻璃生成范围向贫Nb₂O₅边界扩充,富Nb₂O₅边表现收缩。工作中得出了该系统分别以SiO₂代B₂O₃、Al₂O₃代BaO后的析晶、折射率、色散及密度等性质的变化规律。最后应用该系统研制定型了713/538玻璃。     

铌硼酸盐玻璃分相与TiO2的作用

关于铌硼酸盐玻璃的分相。以前研究的很少,最近,我们采用SAXS、LAXS、RTEM等技术,研究了铌硼酸盐玻璃分相的结构和动力学特征。发现玻璃分相特征为成核——生长型,其分散相粒子长大过程服从于扩散控制机制;玻璃产生的SAXS散射强度表明在其母相与分散相粒子间的电子密度差是足够高的。这是因为分相后,分别形成了富B₂O₃和富Nb₂O₅的织构相所致。本文着重介绍了铌硼酸盐玻璃加入TiO₂后玻璃形成特点和光学常数变化规律,最后,依据实验结果讨论了玻璃中的Nb⁵⁺和Ti⁴⁺离子结构状态。     

X2O3(X=B、Al、Ga)-K2O(ZnO)-Nb2O5系统玻璃生成及性质

用通常的玻璃熔融浇注或高温水淬火方法,研究了(B、Al、Ga)₂O₃-K₂O(ZnO)一Nb₂O₅系统玻璃生成能力。测定了有关玻璃的折射率、色散、密度及红外透过率等性质。实验结果表明:钾铌酸盐K(NbO₃)比锌铌酸盐Zn₂(Nb₂O₇)易形成玻璃;X₂O₃-K₂O-Nb₂O₅各系统均能形成玻璃。值得注意的是,X₂O₃含量低于30%mol(甚至可低达10%mol)时,仍然能生成玻璃。这时,Nb₂O₅含量按B³⁺、Al³⁺、Ga³⁺顺序而趋向增加(25-45%mol)。其中Al₂O₂和Ga₂O₃钾铌酸盐玻璃红外透过截止波长大于6μm;Nb₂O₅-B₂O₃-K₂O系统玻璃具有高色散、低折射率等性质,它们的密度与光性相近的其它玻璃相比又比较小。最后,根据玻璃结构参数、键参数、电负性与平均离子半径比的关系等计算结果,推断了Nb⁵⁺的配位数为四和六。Nb₂O₅在Nb₂O₅-X₂O₃-K₂O系统中赋存状态为偏铌酸盐。     

中性滤光玻璃中主付料作用规律的研究

一、引言目前,国内外生产的中性滤光玻璃,可分为含B₂O₃及不含B₂O₃两种类型.前者用的着色剂,是钴和铁两种,玻璃的中性较好,而不含有B₂O₃的玻璃,一般则采用铁、钴、镍三种原料着色,中性也较差.由于中性滤光玻璃用量大,含B₂O₃玻璃原料贵,成本高、因此,能否不用B₂O₃原料,曾经是工业部门提出的研究课题.     

LaK747/509璃璃配方的研究

本工作中我们选择了B₂O₃-La₂O₃-Y₂O₂-ZrO₂系统作为玻璃基础组成。最后获得的LaK747/509玻璃组成中,不含有钍的成份。由于该玻璃具有一系列好的性质,如析晶范围窄、析晶速度慢以及粘度大等等,因此可以成功地在12-30L铂埚中进行熔制,并获得了尺寸为φ200×25mm的高质量玻璃。     

铌硼酸盐玻璃网络结构的研究

用径向分布函数和红外光谱分析方法研究了2Nb₂O₅·4B₂O₃·4K₂O和1.5Nb₂O₅·45B₂O₃·3.5K₂O·0.5TiO₂等玻璃的网络结构.得出了铌原子和硼原子的配位数分别为5.8～5.6及3或4.在原子分布函数g(r)和径向分布函数RDF(r)曲线中得出了Nb-O键平均键长为1.92～1.88Å.位于3.11,3.17和3.85Å的其它峰分别是Nb-B,O-O,和Nb-Nb原子对间的距离.红外光谱表明每种玻璃对应的各吸收峰,归结为=B-O(1440和1220cm^-1),≡B-O(1040或920cm^-1),Nb-O(870、730cm^-1)及Nb-O-B(1330cm^-1)的键振动.也就是说,在网络结构中六配位的铌原子与四配位和三配位的硼原子是共存的.这里,四配位的硼分数N₄决定于K₂O和Nb₂O₅的含量.而且与布雷用核磁共振法在B₂O₃-K₂O系统玻璃中的研究结果相符.最后,在对实验数据的分析和计算的基础上提出了NBK玻璃网络结构的一个可能的模型.认为铌硼酸盐玻璃的网络结构是由NbO₅、BO₄和BO₂共同组成的六节和四节环状结构单位元所构成的.     

铌硼酸盐玻璃熔融态的高温振动光谱

本文首次采用高温Raman光谱和高温红外光谱研究了铌硼酸盐玻璃熔融态的结构。在硼玻璃中,化学键B^Ⅲ—O—B^Ⅳ*是极不稳定的。当热场作用时,处于环结构中的B^Ⅲ—O—B^Ⅳ键将转化为一个较稳定的大混合π键,而连接各集团之间的B^Ⅲ—O—B^Ⅳ的化学键断开。当引入Nb₂O₅时,则集团[NbO₆]和[NbO₄]取代[BO₈]进入网络,在高温状态下[NbO₄]结构的电子云变形,使位于870cm^-1的Raman张量元为零,但骨架没有塌落,同时[NbO₆]失去了O_h群的对称性,出现了新的散射峰,（化学键没有断裂）。本工作建立了铌硼酸盐玻璃熔融态的结构模型。     

Ta2O5对B2O3-La2O3-CaO系统玻璃生成范围的影响

本文研究了在B₂O₃—La₂O—CaO三元系统中,当Ta₂0₅的含量分别为5、10、15、20wt%时,该系统的玻璃生成范围.结果表明,随着Ta₂O₅含量的增加,系统的玻璃生成范围向贫B₂O₃,富La₂O₃边界扩充.当Ta₂O₅的含量为10wt%时,玻璃的生成区域最大.通过差热分析确定了玻璃析晶温度,并用X射线衍射进行了物相鉴定.结果表明,随Ta₂O₅取代La₂₃其主结晶相的放热峰或吸热峰的位置变化不同,所析出的结晶物质亦不同.     

LaK747/509光学玻璃的改进

本文着重研究了B₂O₃—La₂O₃—ZnO与B₂O₃—La₂O₃—CdO为基础的多元系统LaK747/509玻璃性能之间的差异,试验了向玻璃中引入氟化铝对玻璃性质的影响,最后在B₂O₃—La₂O₃—ZnO多元系统中,研制成功了无钍、无镉、无钇的LaK₃改进配方。玻璃的光吸收得到了显著改善,去掉了毒害较重的CdO原料,大大降低了生产成本。为LaK₃玻璃的扩大生产及广泛应用,提供了基础及有利条件。     

氧化铌对B2O3-La2O3-ZnO系统玻璃生成能力的影响

本文在铌、硼、镧,锌氧化物玻璃研究一文基础上,进一步介绍了Nb₂O₅对B₂O₃—La₂O₃—ZnO系统玻璃生成能力影响的变化规律和玻璃析出结晶相分析结果.由高温熔化浇注法所确定的一组玻璃生成范围图中,我们发现Nb₂O₅的加入量不同对B₂O₃—La₂O₃—ZnO系统玻璃生成区域的扩展的程度也不同,其扩展范围的大小存在着明显的转折.当Nb₂O₅加入量为10%(克分子比)时,玻璃生成区域扩展的最大.当加入量大于或小于10%mol时,玻璃生成区域扩展的范围均有所收缩.对玻璃析出的结晶相物质,通过X射线粉末衍射和差热分析进行了鉴别.其结果表明:在高硼区为铌镧化合物(La₃NbO₇)及硼镧化合物(LaBO₃);在高锌低硼区为α-5ZnO·2B₂O₃和La₃BO₆等化合物.最后,根据晶子—无规则网络学说,讨论了玻璃扩展区域的转折特性与Nb₂O₅形成[NbO₄]和[NbO₆]及两者相互转变过程时所需的不同条件以及玻璃析晶变化规律和化学组成变化与某些特定的玻璃成份之间的关系.     

铌硼酸盐玻璃熔体的高温红外光谱

本文首次采用高温红外光谱及DSC—7差热分析技术研究了Nb₂O₅—B₂O₃—K₂O系统玻璃熔体结构,并建立了该系统玻璃和高温熔体结构模型。     

SiO2对钛铌硼酸盐玻璃析晶分相的影响

钛铌硼酸盐玻璃具有高色散和相对低的折射率等光学性质。它是光学设计者用来改善宽视场光学系统成像质量和消除色差所需的理想材料之一。但是,这类玻璃在成型温度范围内析晶分相比较严重,影响玻璃熔制规模的扩大。本工作采用DTA,LAXS,SEM和高温偏光显微镜(HTPOM)等分析测定手段,研究了外加SiQ₂及SiO₂/B₂O₃比值对15Nb₂O₅48B₂O₃27K₂O10TiO₃玻璃析晶分相和光学常数变化规律的影响。     

稀土掺杂钙钛矿型氟化物晶体生长及其光谱

用Bridgman-Stockbarger法长出了Eu²⁺:KMgF₃和LiBaF₃单晶。用区熔法长出Re:LiBaF₃(Re=Ce³⁺,Tb³⁺,Eu²⁺)晶体。X光衍射分析表明由相图得到的原料比BaF₂:LiF=40:60(mol%)时生长的是多晶,因为,最开始析出的是BaF₂。对掺杂晶体进行了光谱研究。氮分子激光器泵浦的Eu²⁺:KMgF₃荧光光谱显示了多中心结构。     

离子选择电极测定光学玻璃原料中微量氯

随着光学仪器工业的发展,要求光学玻璃具有高透明度和稳定性。玻璃中微量着色杂质Cr,Ee,Co,Ni,Mn及Cl^-,SO₄^2-等都会使玻璃着色和降低玻璃质量。因此,精密测定这些杂质在玻璃及原料中的含量,对制造高质量光学玻璃有重要意义。本文介绍用格兰图解法,测定光学玻璃原料中Cl^-的方法。     

冕牌光学玻璃

冕牌光学玻璃可以通过熔炼主要由50%到85%重量的B₂O₃、SiO₂和Al₂O₃,9%到40%重量的二价氧化物和其它金属氧化物组成的混合料进行制造。下列混合物说明:B₂O₃合计42%到46%,SiO₂重量占0—3%,Al₂O₃重量占9%到16.5%,混合物中这些氧化物的总浓度由55%到62%,CaO重量占20%到25%,BaO重量占0—3%ZnO和/或CdO重量占0—10%,二价氧化物的总浓度是从23%到35%;以及La₂O₃重量占14%到16%,ZrO₂重量占0—10%和Ta₂O₅重量占0—5%。     

模拟高能空间环境对光学材料在1050埃到3000埃之间紫外透过率的影响

在辐照前和第一次在1.0兆电子伏而第二次在2.0兆电子伏用10¹⁴电子/厘米²辐照之后从1050埃到3000埃范围测量了 LiF、MgF₂、CaF₂、BaF₂、Al₂O₃、和熔石英的透过率.当采用 Al₂O₃使熔石英,二氢化铵磷酸盐(ADP),方解石和 Corning 玻璃滤光片9—54和7—54屏蔽开直射电子束的时候,在2.0兆电子伏用10¹⁴电子/厘米²作了类似的测量.     

高平均功率腔内和频蓝光Nd:YAG激光器

高平均功率蓝光激光是当前固体激光技术研究热点之一。尽管通过Nd³⁺的⁴F_3/2→⁴I_9/2态谱线倍频可获得瓦级蓝光输出,然而其准三能级物理特性严重限制其更高功率输出。研究了Nd³⁺离子⁴F_3/2→⁴I_13/2态1.3 μm谱线腔内三倍频产生高平均功率蓝光激光,获得4.3 W蓝光激光输出,重复频率3.5 kHz,脉冲宽度150±10 ns,光束质量M²因子约为5±1。研究表明:Nd∶YAG晶体1.3 μm多谱线振荡是制约实验结果的重要因素,若克服多谱线振荡问题,有望获得10 W级蓝光激光输出。     

吉林省光学学会1991年年会论文摘要

铌酸钆(GdNbO₄)的结构是畸变的白钨矿结构,单斜晶系.稀土离子处在 C₂对称格位上,因此⁵D₀→⁷F₁(或⁷F₀-⁵D₁)跃迁应该是三重(2J+1)劈裂.实际观察到⁵D₀→⁷F₁(j=1,2,3)跃迁荧光谱线数目是与基质晶格的完整性和热振动有关.⁶D₀→⁷F₂电偶极跃迁(611nm)荧光强度与激发波长有关.