文档介绍：长春理工大学
硕士学位论文
稀土离子掺杂氟氧化物玻璃陶瓷的制备与表征
姓名:赵磊
申请学位级别:硕士
专业:无机化学
指导教师:张洪波
20100301
觥/屋√嵩厩ān侠胱釉诓A沾芍械挠ü馇慷纫8哂谠诨什Aе械摘要结果确定了晶相组成和结构。,确定了最佳的组成。根据差热分析慕峁贫úAУ木Щ却碇贫龋赬射线衍射分析光透过率。结果表明:瓵瓼系玻璃陶瓷主晶相为,晶粒大小在—间,晶粒体积分数在プ笥遥杉馇腹饰ィィ焱夤馇腹饰ィ瓵瓼挡A沾芍骶辔狢Я4笮≡洌杉馔腹率为.%,近红外透过率为.%,晶相体积分数在用半导体激光器激发样品,测量了基质玻璃和玻璃陶瓷的荧光光谱,中心位于和处的三个发光带分别对应于钕离子的—关键词:钕掺杂玻璃陶瓷氟氧化物透明プ笥摇荧光强度。
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迎年王月竺日作者签名:垫磊导师签名:扬竺梦长春理工大学学位论文版权使用授权书长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的硕士学位论文,《稀土离子掺杂氟氧化物玻璃陶瓷的制备与表征》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。
第一章绪论玻璃陶瓷的概念玻璃陶瓷的简介玻璃陶瓷又称微晶玻璃,是指同时具有晶态和非晶态物质特征的一类新型材料,通过热处理使基础玻璃中的晶核长大,从而形成均匀分布的微小晶体,控制微晶尺寸可以保持玻璃陶瓷的透明性。氟氧化物玻璃陶瓷是近些年出现的一种新型上转换发光材料,在由氧化物构成的玻璃网状结构中均匀分布着纳米尺寸的氟化物微晶,稀土离子溶解在氟化物微晶中。这种材料的化学稳定性和机械性能取决于氧化物的玻璃基体,而上转换发光效率取决于内部均匀分布的氟化物微晶,这种材料在光学放大器以及激光抽运的光通讯领域具有很好的开发前景【。玻璃陶瓷通过析晶变相得到的一类类似陶瓷的材料,这类材料是由尺寸很小的晶玻璃陶瓷和普通玻璃区别是:前者部分是晶体,后者全是非晶体。玻璃是各种颜色的透明体,而玻璃陶瓷是表面可呈现天然石条纹和颜色的透明或不透明体,玻璃陶瓷的综合性能主要由三个因素决定:⑽⒕宓某叽绾褪浚、原始组成成分;剩余存在于玻璃陶瓷中的玻璃相的种类和数量的多少。在玻璃陶瓷热处理制度的不同决定着因素鸵蛩。因为玻璃陶瓷原始的比例不同,所以在热处理过程中形成的晶相也不同。例如枋摇⒍、氟金云母等,不同晶相赋予玻璃陶瓷如果晶粒尺寸小于入射光的波长,玻璃陶瓷仍然可以保持原来玻璃的透明性,而玻璃基质中形成了微晶之后,稀土离子可以富集到微晶中,可以克服以往玻璃基质材料在发光性能上的缺点。因而,玻璃陶瓷得到了广泛的研究。在二百多年以前,远在海外的康宁实验室获得了首个玻璃陶瓷的专利。此后一直兰土甏鶶又对玻璃陶瓷做了很多研究【蒍。传统的方法是加入少量的的成核剂来保证晶核的形成,因为有效的成核是控制晶化的基础。所以捎玫氖峭üAе形龀龅慕禾辶W永闯晒Φ目刂莆鼍В谒所研究的玻璃组成中主要的成核剂是氧化铅。在此以后,也出现过外国其他的一些成核剂报道,为了让材料具有机械、热电及光学性能,研究人员对玻璃基质和晶相组成进行了调整,到目前为止已经应用于光学、医药器材、餐具、厨房用品等领域。反玻璃化表示晶体在玻璃中形成,常常用于早期的玻璃制各中,但是这种方法有缺陷,既体ǔP∮筒AЩ仕槌傻摹不同的性能。
玻璃陶瓷的制备方法如果反玻璃化发生在玻璃的熔融和成型阶段又将十分的不利。所以研究人员为了控制或者抑制反玻璃化的发生进行了大量关于反玻璃化的研究。反玻璃化的动力学有两个,一是通过成核和生长实现相分离,二是不稳分解。到目前为止,玻璃陶瓷材料只有在成核生长的过程中可以制备,而通常认为不稳分解影响玻璃陶瓷透明度。近些年来,一些晶粒尺寸大小在笥业牟A沾逐渐的吸引了各国研究者的目光。由瑞利理论得知,如果晶粒的尺寸要远小于入射光波长的时候可以忽略散射引起的损失,这对可见光就意味着粒子的半径要小于,晶相和非晶相之间的折射率的差要小于。但是这个理论并不是所有专家都赞同,