TeO_2-Nb_2O_5-P_2O_5系统玻璃的成玻特性和性能

研究了TeO_2-Nb_2O_5-P_2O_5三元系统的玻璃形成能力和相关理化性能。结果表明,在TeO_2(80%-90%),Nb_2O_5(0-20%),P_2O_5(0-20%)(摩尔分数)成分范围内可以形成性能良好的透明玻璃,碲氧、磷氧和少量的铌氧结构单元共同构建了稳定的链状玻璃网络骨架。TeO_2-Nb_2O_5-P_2O_5玻璃的转变温度为394-425℃、折射率为1.65-1.88。     

TeO_2-Nb_2O_5-BaO-BaCl_2系统玻璃结构及银纳米晶引入研究

碲酸盐氧卤玻璃具有低声子能以及较好的稳定性和析晶性能等优秀的综合品质,是一类很有前途的光学玻璃材料。采用熔融法制备了不同组成的TeO2-Nb2O5-BaO-BaCl2系统玻璃,研究了网络结构变化和组成对该系统玻璃的成玻璃性能和析晶性能的影响,同时探讨了向玻璃基体内引入银纳米晶体的可能性。结果表明,BaCl2的引入使得玻璃网络结构中键合及基团种类增多,碲氧链间的连接加强,网络结构更加紧密,并且成玻璃区域有所扩展。TeO2-Nb2O5-BaO-BaCl2系统玻璃基体在保持自身结构稳定性的同时,更有利于AgCl纳米晶体析出,是一种适合金属纳米晶掺杂的优良光学玻璃基体材料。     

TeO2-Nb2O5系统玻璃的成玻性能研究

TeO2是一种线性和非线性光学性能优良、但无法单独形成玻璃的重金属氧化物玻璃系统,Nb2O5的引入有利于获得均匀而稳定的碲酸盐系统玻璃.研究发现,Nb2O5的引入会改变TeO2-Nb2O5系统玻璃中Te4 、Nb5 的配位数,进而对玻璃的结构和成玻能力、稳定性以及析晶性能均产生明显的影响.含有20-30wt%Nb2O5的碲酸盐系统玻璃表现出较好的综合品质.     

Fe2O3掺杂对ZnO-B2O3-P2O5-RnOm玻璃热学性能的影响

在ZnO-B<,2>O<,3>-P<,2>O<,5>-R<,n>O<,m>玻璃中掺杂0～5%(摩尔含量)的Fe<,2>O<,3>,分析了Fe<,2>O<,3>对热膨胀系数(α)、密度(ρ)、电阻率(RV)的影响,通过差热分析(DTA)、红外光谱和X射线衍射(XRD)分析了玻璃的结构.研究表明:Fe<,2>O<,3>的摩...     

SO_4~（2-）对Mn掺杂硫磷酸盐玻璃结构和发光性能的影响

采用高温熔融法制备了Mn掺杂P_2O_5-ZnO-ZnSO_4-Na_2O硫磷酸盐玻璃,研究了不同SO_4~（2-）含量下玻璃结构的变化以及Mn离子的发光性能。结果表明：在409 nm光激发下,MN离子掺杂硫磷酸盐玻璃可产生500 nm到750 nm的宽带发射,SO_4~（2-）的引入改变了Mn~（2＋）周围的配位场,...     

Fe2O3掺杂对ZnO-B2O3-P2O5-RnOm玻璃耐水性的影响

在ZnO-BO-P2O5-RnOm系统玻璃中分别掺杂1％～5％(摩尔分数)的Fe2O3,系统的分析了掺杂Fe2O3对玻璃的耐水性、流散性产生的影响,通过X射线衍射(XRD)谱分析了晶相的变化.研究表明:掺杂Fe2O3能显著的提高磷酸盐玻璃的耐水性,由于极易于分解的非桥氧P-O键与铁离子链接,生成具有良好耐水性的P-O-...     

Nb_2O_5对碲铅铋铌系玻璃结构和性能的影响

采用熔融法制备不同Nb2O5含量的TeO2-PbO-Bi2O3-Nb2O5系玻璃粉,研究了Nb2O5的加入量对TeO2-PbO-Bi2O3-Nb2O5系玻璃热膨胀系数、软化温度和热稳定性的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪检测玻璃粉的结构,通过热机械分析仪和综合热分析分别测试玻璃的膨胀系数和析晶温度,采用场发射扫描电镜观察太阳能电池Ag/Si接触界面。结果表明,随着Nb2O5含量的增加,玻璃的热膨胀系数和软化温度逐渐降低,玻璃化温度和析晶温度逐渐升高,玻璃的热稳定性逐渐增强。添加Nb2O5的玻璃粉所对应的太阳能电池正面电极中,Ag/Si接触界面存在大量的纳米银粒子,这将更有利于晶硅太阳能电池的光电子传导。     

ZnO-B_2O_3-P_2O_5无铅玻璃结构的红外光谱研究

借助于红外光谱研究了ZnO-B2O3-PzO5磷酸盐玻璃的结构,分别讨论了玻璃中B2O3/ZnO组成的变化和P2O5/ZnO组成的变化对磷酸盐玻璃结构的影响.结果表明:玻璃中硼氧三角体[BO3]随B2O3含量的增加而增多,而硼氧四面体[BO4]减少,当B2O3≥30%(摩尔含量)时,[BO3]急剧增多,导致玻璃的化学稳定性先缓慢下降后急剧下降;随P2O5含量的增加,[BO3]减少而[BO4]增加,当P2O5≥45%(摩尔含量)时,玻璃中的B3+主要以硼氧四面体[BO4]的形式存在.     

掺铒TeO2-Nb2O5-ZnO系统玻璃的上转换发光性能

稀土离子掺杂碲酸盐系统玻璃是一类应用前景良好的上转换发光材料.研究了含铒TeO2-Nb2O5-ZnO系统玻璃在980nm抽运下的上转换光谱,结果发现存在3个上转换荧光谱带,分别对应于2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2,而且Er3 含量的增加可明显提高材料在530、550和660nm附近的发光性能.少量的ZnO引入既可以大幅提升材料的上转换发光强度,又能保持铌碲酸盐玻璃良好的化学稳定性.材料的发光机制主要是激发态吸收(ESA)和能量转移(ET),最大声子能量的降低是上转换发光增强的主要原因.     

ZnO对碲铌基重金属氧化物玻璃的结构和光学性能的影响

TeO2 Nb2O5系统重金属氧化物玻璃是一种新型的重金属氧化物玻璃材料,具有优良的非线性光学性能。本文研究了ZnO对碲铌基玻璃的结构、非线性光学性能和光学透过率的影响,研究表明:碲铌基玻璃的非线性光学效应源于电子云畸变效应,掺杂少量ZnO有利于玻璃非线性光学性能的提高,增加ZnO至2.5%(质量分数)时用四波混频法测得的玻璃三阶非线性极化率χ(3)可达9.2×10-13esu,然后随ZnO含量增至10%(质量分数)时χ(3)减至6.0×10-13esu。ZnO含量在10%～15%(质量分数)时χ(3)则无明显变化。同时,加入15%(质量分数)的ZnO有利于玻璃透过率的提高。Raman光谱研究表明,掺入过多的ZnO(>5%(质量分数))时,网络间隙中的Nb5+可被Zn2+取代而进入网络,同时提供更多的桥氧,从而使玻璃网络中的[TeO4]4-基团向[TeO3]2-转化。     

High-purity TeO2–WO3–(La2O3, Bi2O3) glasses for fiber-optics

TeO₂–WO₃, TeO₂–WO₃–La₂O₃ and TeO₂–WO₃–La₂O₃–Bi₂O₃ glasses were produced by high-purity oxides mixtures melting in crucibles of gold or platinum in purified oxygen atmosphere. The total content of Cu, Mn, Fe, Co and Ni impurities was not more than 0.1–2 ppm wt in glasses and below 0.1 ppm wt in the initial oxides. The hydroxyl groups absorption coefficients of the tellurite glasses at the maximum of the absorption band (λ ∼ 3 μm) lay in the region of 0.01–0.001 cm⁻¹. Stability to crystallization characterized by T_x − T_g = 150–190 °C was demonstrated for high purity 75TeO₂–25WO₃ glasses by DSC-measurements. There were no thermal effects of crystallization and crystallized phases fusion in case of La₂O₃-containing glasses.The optical absorption losses, measured by the laser calorimetry method at λ = 1.06, 1.56 and 1.97 μm, did not exceed 40–120 dB/km for glass samples. The multimode optical fibers with optical losses of 50–250 dB/km at 1.2–2.2 μm were produced from high-purity TeO₂–WO₃–(La₂O₃, Bi₂O₃) glasses.     

Li2O/K2O物质的量比对P2O5-Al2O3-BaO-Li2O-K2O磷酸盐玻璃热光性能的影响

通过高温熔融法制备了不同Li_2O/K_2O物质的量比的磷酸盐玻璃,研究了其热学性能和热光性能。采用干涉仪法测试了玻璃的折射率温度系数dn/dT,并进一步计算获得了热光系数。结果表明:随着Li_2O/K_2O物质的量比的增大,玻璃的转变温度Tg、软化温度Tf、热膨胀系数α皆出现极值点,呈现明显的混合碱效应;而玻璃的热光系数dS/dT随着Li_2O含量增加而增大,当Li_2O/K_2O物质的量比为9∶6时,玻璃的dS/dT为0.08×10~(-6)/K;在磷酸盐体系中可获得具有零热畸变的光学玻璃。     

Optical bistability for ZnO–Nb2O5–TeO2 glasses

We examined the optical nonlinear properties of ZnO–Nb₂O₅–TeO₂. The absorption and Raman spectra were measured, the third-order nonlinear susceptibility was determined by degenerated four wave mixing technique. The magnitude of χ⁽³⁾ is about 1.0 × 10⁻¹² esu, larger than that of silica glasses, and the optical bistability was observed in a Fabry–Perot cavity.     

Production and properties of high purity TeO2–ZnO–Na2O–Bi2O3 and TeO2–WO3–La2O3–MoO3 glasses

High-purity TeO₂–ZnO–Na₂O–Bi₂O₃ and TeO₂–WO₃–La₂O₃–MoO₃ glasses were produced by melting the high-purity oxides mixtures in platinum or gold crucible at 800 °C in hermetic chamber in the purified oxygen atmosphere. The content of limiting impurities in the produced initial oxides and glasses, the optical properties as well as the stability to crystallization were investigated. The optical fibers were produced from high-purity tellurite glasses with losses at the level of several hundreds of dB/km.The total content of 3d-transition metals in the glasses was not more than 1 ppm wt and content of hydroxyl groups corresponded to the absorption level of 0.001–0.002 cm⁻¹ at ∼3 μm. The absorption band, monotonically increasing with the increase in MoO₃ content, was observed in dry TeO₂–WO₃–La₂O₃–MoO₃ glasses with the maximum at about 3.7 μm.     

TeO2-ZnCl2-BaO-NaF玻璃系统的结构及中红外透过特性的研究

制备了一种新型的氧卤碲酸盐玻璃：（80-x）TeO2—15ZnCl2-xBaO-5NaF（x=30、20、10、0mol％），对玻璃的机械强度、热稳定性、拉曼光谱、紫外吸收光谱、红外透过光谱等特性进行了研究．通过拉曼光谱分析研究了玻璃组分含量的变化对玻璃结构和红外透过性能的影响．结果表明，随着BaO含量的增加，玻璃在红外波段透过率显著增加，并且红外透过截止波长向长波方向移动，本文对这一实验结果进行了机理性的研究探讨．同时，通过在熔制过程中通入高纯O2，以及引入适量的卤化物有效地除去玻璃中的[OH]基团，使玻璃的红外透过性能得到进一步的提高．这种新型的氧卤碲酸盐玻璃在中红外区域有较高的透过（≥80％），中红外波段透过截止波长达6．5μm，是一种红外透过性能优良的光学玻璃材料．     

Fe-Nd-B-Zr块体非晶合金的形成能力和磁性能

以Fe-Nd-B系块体非晶合金为前驱体制备永磁材料。在Fe70Nd10B20三元合金及其邻近成分点中微量添加Zr元素,采用熔体旋淬法和铜模喷注法制备样品,通过XRD和DSC表征非晶形成能力。对Fe70Nd9B20Zr1块体非晶合金进行退火晶化处理,采用XRD分析晶化产物,通过VSM表征不同晶化阶段的磁性能。结果表明,合金体系的非晶形成能力得到提高,在Zr原子分数为1%时获得临界尺寸为2mm的块体非晶合金;Fe70Nd9B20Zr1块体非晶合金在946K,600s退火时得到最佳硬磁性能,剩磁(Br)、内禀矫顽力(iHc)和最大磁能积(BH)max分别为0.54T,348kA/m和24.1kJ/m3。该合金体系可应用于直接通过铸造和热处理工艺制备块体纳米复合永磁材料。     

辅助电场下TeO2-Nb2O5-AgCl系统玻璃的核化与析晶机理研究

在玻璃材料热处理过程中施加辅助电场,如果玻璃相的介电常数小于析出晶相的介电常数,则对玻璃的核化、晶化过程起促进作用;反之则起抑制作用．本文推导了辅助电场与温度场共同作用对玻璃核化、析晶过程的影响机理,研究了辅助电场对TeO2-Nb2O5-AgCl系统玻璃核化与析晶过程的促进作用．结果发现,辅助电场能帮助玻璃在稍低于核化和晶化温度区域的温度下成核和析晶,它可以成为控制玻璃核化和晶化过程的一个“开关”,有可能用以精确控制玻璃中纳米晶体的生长．     

通过构筑嵌覆型碳结构提升Nb2O5的储锂性能

嵌入型过渡金属氧化物因具有安全的工作电压、高比容量和快速的嵌锂能力而受到广泛关注.但低本征电导率特性严重影响其作为锂电负极材料的寿命和性能.本文通过简便易行、可规模化放大的二氧化碳热处理方法构筑了具有新型嵌覆型碳结构的Nb₂O₅/C纳米杂化材料.在控制碳含量的前提下,实现了颗粒聚集体内部表面可控碳包覆.以嵌覆型碳结构的Nb₂O₅/C纳米杂化材料为负极组装的锂离子电池在40 mA g(-1)电流密度下容量可达387 mA hg(-1),而在200 mA g(-1)电流密度下循环500次后,容量保持率在92%以上.采用电化学滴定、差分电化学质谱(DEMS)等方法对嵌覆型五氧化二铌/碳纳米杂化材料脱嵌锂动力学过程以及产气行为进行了研究.本文提出的嵌覆型碳结构有望为高性能嵌入型过渡金属氧化物的结构设计提供参考.     

La2O3-Y2O3-ZrO2纳米陶瓷粉末的制备及高温相稳定性

用化学共沉淀法制备4.5%Y2O3-ZrO2(YSZ)和0.6%La2O3-YSZ、0.8%La2O3-YSZ、1.2%La2O3-YSZ(0.6La、0.8La、1.2La)(摩尔分数)纳米复合陶瓷粉末,研究了四组粉末的高温相稳定性.结果表明:采用正向滴淀方法制备的0.6La粉末(粒径～50 nm)团聚严重,而用反向...