高結(jié)晶度透明微晶玻璃的制備技術(shù)研究-材料學(xué)專業(yè)論文

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1、優(yōu)秀畢業(yè)論文中南大學(xué)碩士學(xué)位論文高結(jié)度透明微晶玻璃的制備技術(shù)研究姓名：李婧申請學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：盧安賢201105精品參考文獻(xiàn)資料優(yōu)秀畢業(yè)論文中南人學(xué)碩+學(xué)位論文摘要摘要傳統(tǒng)透明微晶玻璃的晶相含量在3％．70％之間，晶粒大小為幾十個(gè)納米級(jí)，析出晶相的化學(xué)組成與基礎(chǔ)玻璃差異較大。由于微晶玻璃中含有較多的玻璃相，微晶玻璃的結(jié)構(gòu)和理化性能與透明晶體及透明陶瓷都存在較大的差異。本論文研究稀土離子摻雜的高結(jié)晶度、高透過率微晶玻璃的制備方法，探索微晶體類型、微晶體含量、晶粒大小和玻璃相含量與發(fā)光特性之間的關(guān)系，評(píng)估其替代透明晶體和透明陶瓷的可能性，有重要的研究價(jià)

2、值和實(shí)際意義。采用傳統(tǒng)熔體冷卻技術(shù)及晶化熱處理工藝制備了Nd：O。摻雜的Na20。CaO．Si02(NCS)系高結(jié)晶度透明微晶玻璃。通過差熱分析(DSC)測定，確定了基礎(chǔ)玻璃的核化與晶化制度。采用X射線衍射(XRD)分析、紅外(IR)光譜分析、掃描電子顯微鏡(SEM)等方法研究了NCS系微晶玻璃的結(jié)晶性能、組織結(jié)構(gòu)和透明性能。結(jié)果表明，NCS系玻璃熱處理后析出成分接近于Na6Ca3Si6018的微晶體。當(dāng)玻璃在630℃／10h+800℃／lh條件下處理時(shí)，結(jié)晶度達(dá)79．86％，晶粒為球形，尺寸約為1～21．tm，3mm厚試樣在710nm波長下的透光率為68．8％。繼續(xù)

3、延長熱處理時(shí)間，晶相和玻璃相的化學(xué)組成連續(xù)變化，玻璃幾乎完全析晶，晶粒尺寸達(dá)2509m，3mm厚試樣在710nm波長下的透光率達(dá)65．5％。利用Judd．Ofelt理論分析了Nd3+摻雜NCS體統(tǒng)微晶玻璃的光譜性能和光譜參數(shù)。結(jié)果表明：微晶玻璃含納米晶時(shí)其強(qiáng)度參數(shù)Q2達(dá)最大值，隨著微晶體的長大，Q2逐漸減小，這與4F3n_4I2躍遷的發(fā)射截面的變化趨勢一致；試樣的光譜質(zhì)量因子隨熱處理的完成持續(xù)降低，而對(duì)于4F3／2_4I2躍遷的熒光分支比則持續(xù)增大。研究表明，高結(jié)晶度透明微晶玻璃有代替晶體作為激光基質(zhì)的潛力。成功制備了無色透明的Gd2Si05(GSO)體系基礎(chǔ)玻璃，主

4、要組成為Gd203．Si02．B203，其中Gd203的重量百分比可高達(dá)75．88％。在基礎(chǔ)玻璃中成功添加了Ce3+離子，隨著Ce3+離子含量的增加，玻璃著色現(xiàn)象加重，由淡黃色_檸檬黃_琥珀色變化，提高Sb：0。含量可減輕基礎(chǔ)玻璃的著色。本文對(duì)熱處理工藝進(jìn)行初步的探索，研究發(fā)現(xiàn)：試樣在800℃核化10h升溫到950℃時(shí)開始乳濁，透明性變差，但并沒晶體析出，975℃時(shí)已成乳白色陶瓷，析出的晶體接近于六方晶系Gd4．67(Si04)30，Rietveld精細(xì)化分析XRD結(jié)果后得到的晶胞參數(shù)分精品參考文獻(xiàn)資料優(yōu)秀畢業(yè)論文中南人學(xué)碩士學(xué)位論文摘要?jiǎng)e為a=b=0．927nm，c

5、=0．685，顯示晶粒出現(xiàn)細(xì)化。符合析出微晶體與Gd2Si05晶體化學(xué)組成相近或相同的要求。關(guān)鍵詞：Gd2Si05；硅酸鹽；析晶行為；微晶玻璃；光學(xué)腫IL-I；厶匕tti",IJudd-Ofelt理論精品參考文獻(xiàn)資料優(yōu)秀畢業(yè)論文中南人學(xué)碩十學(xué)位論文ABSTRACTABSTRACTThemajorityoftraditionaltransparentglass-ceramicshavenano-sizecrystalsandsmalltomoderatecrystallizedvolumefraction，usuallybetween3％and70％，whichresu

6、ltsinobviousdifferentphysic·-chemicalpropertiesbetweentheglass--ceramicsandthecrystalsorthetransparentceramics．Inthispaper,preparationmethodofrareearthionsdopedtransparentglass—ceramicswithhighcrystallinityandtherelationshipbetweencrystaltype，crystalcontent，grainsize，glassphaseandlumine

7、scentpropertieswerestudied．Theaimistoexplorethepossibilityofhighlycrystallinetransparentglass-ceramicssubstitutingforcrystalsortransparentceramics．Obviously,thereareveryimportantresearchvalueandactualsignificance．Inthispaper,thetransparentNd203dopedNa20一CaO-Si02(NCS)glass—ceram