锗酸盐微晶玻璃的显微结构与红外透过性能

用传统熔体冷却法制备含成核剂的CaO-BaO-Y2O3-Al2O3-SiO2-GeO2玻璃,并采用两步法工艺获得不同热处理条件下的微晶玻璃.采用DSC,XRD和SEM等分析测试方法研究不同热处理制度对锗酸盐微晶玻璃的析晶行为、显微结构以及红外透过性能的影响.研究结果表明:当晶化温度为930～1 010℃时,可以获得半透明的锗酸盐微晶玻璃,其单个晶粒粒径为40～100 nm;当晶化温度低于990℃时,锗酸盐微晶玻璃具有良好的光学透过性能,其透过波段为可见光区至5.0μm附近的中红外光区,透过率可达80％以上；影响微晶玻璃光学透明性的因素除了微晶体的粒径、晶体含量以及微晶体折射率与母体玻璃折射率之差外,微晶体的团聚可能也是决定微晶玻璃光学透过性的重要因素.     

Ce~(3+)和Tb~(3+)掺杂的BaO-La_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃的发光性质

采用传统熔体冷却技术制备Ce~(3+)和Tb~(3+)掺杂的BaO-La_2O~3-B_2O_3-SiO_2玻璃,并测试样品的吸收光谱和荧光光谱.实验结果表明:由于Ce~(3+)在5d-4f轨道之间的电子跃迁,基础玻璃掺Ce~(3+)后吸收截止边明显红移;掺Ce~(3+)的BaO-La_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃的荧光发射光谱为峰值位于410 nm附近的宽带,对应于Ce~(3+)的5d-4f跃迁;由于SiO~2比B_2O_3的光碱度大,玻璃的荧光发射波长,体现出随硼硅比的降低而略有红移;还原性气氛有利十提高玻璃中Ce~(3+)的含量,从而增强发光强度;对Ce~(3+)和Tb~(3+)共掺玻璃,Ce~(3+)和Tb~(3+)在波长200-311 nm间有激发带重叠,因存在竞争吸收,导致以此区间波长激发时Tb~(3+)的发光有所减弱;Ce~(3+)和Tb~(3+)在311-444 nm间也有激发带(或激发带与发射带)部分重叠,因Ce~(3+)和Tb~(3+)之间存在的辐射和无辐射能量传递导致Ce~(3+)强烈敏化Tb~(3+)的发光.     

碱金属氧化物对MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃析晶和性能的影响

采用示差扫描量热法(DSC)、X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析方法,研究玻璃组成中碱金属氧化物(Li2O 和Na2O)总量不变时,Li2O 逐渐取代Na2O 对MgO-Al2O3-SiO2 系统微晶玻璃的析晶、热膨胀系数及介电性能的影响.研究结果表明Li2O 和Na2O 总含量(质量分数)为3.6%,其中Li2O 含量为1.8%时,微晶玻璃以α-堇青石为主晶相,热膨胀系数为5.11×10-6 ℃,微波频率下介电常数εr 为5.5,介电损耗tan σ为2.1×10-4;随着Li 对Na 的取代,玻璃的析晶能力增强,初始析晶峰温度从950 ℃降至900 ℃左右,但没有降低第二析晶峰温度;随着Li2O 含量增加,热膨胀系数及介电损耗都出现明显的混合碱效应,曲线呈现先降低后升高的变化趋势;样品的介电常数随Li2O 含量增加单调降低.     

无铅红外吸收电真空封装玻璃的制备及其性能

用传统熔体冷却方法制得R2O-MO-Al2O3-SiO2 多元系统玻璃(R 为碱金属元素,M 为碱土金属元素),研究玻璃组成中多种碱金属之间的混合碱效应与热膨胀系数、电阻率、以及介电损耗之间的关系.研究结果表明相同质量的K2O 比Na2O 对玻璃热膨胀系数的影响小;当Li2O,Na2O 与K2O 三元碱金属氧化物共存时,热膨胀系数出现复杂的混合碱效应;碱土金属对玻璃热膨胀系数的影响与金属离子半径有关,其离子半径越大,玻璃热膨胀系数越高;当玻璃中Na 与K 的摩尔比接近2-1 时,玻璃具有高电阻率和低介电损耗.对其机理进行了分析,研制出能与定膨胀合金4J50 匹配的无铅红外吸收电真空封装玻璃.     

R2O-MO-Al2O3-SiO2玻璃的组成与其热膨胀系数的关系

采用传统熔体冷却方法制得R2O-MO-Al2O3-SiO2多元系统玻璃(R为碱金属元素,M为碱土金属元素),玻璃组成(质量分数)为:SiO2,55.0%～65.0%;MgO,0～15.2%;CaO,0～15.2%;SrO,0～15.2%;BaO,0～15.2%;Na2O,0～15.6%;K2O,0～15.6%.通过比较不同组成玻璃的热膨胀系数,讨论该体系玻璃组成与其热膨胀系数之间的关系.研究结果表明:当玻璃中碱金属氧化物的质量分数大于17.8%时,玻璃的热膨胀系数迅速增大;对于具有相同含量的不同碱土金属的玻璃,其热膨胀系数随着碱土金属原子半径的增大而增大;当2种以上不同碱土金属共存时,热膨胀系数呈现明显的混合碱效应;当Li,Na和K 3种碱金属共存时,玻璃的热膨胀系数与组成的关系曲线出现2个极小点,且出现负的混合碱效应.