【正文】 i時間/h外觀2（i）394177。XvshengQiao等[21]在2004年利用50SiO250PbF2在485℃晶化2h制得含PbF2的透明微晶玻璃。[20]在2001年研究了30SiO215Al2O329CdF217PbF25ZnF24ErF3(%，摩爾分數(shù))玻璃的析晶性能，析晶溫度和析晶結(jié)果如表1所示。 氟氧化物微晶玻璃陶瓷 摻Er3+的氟氧激光玻璃 PbxCd1xF2類氧氟微晶玻璃 [18](%，摩爾分數(shù))的成分經(jīng)過熱處理制得透明的氧氟微晶玻璃。2006年中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所采用溶膠一凝膠法制備了一種含堿土氟化物納米晶的透明微晶玻璃，其化學組分(摩爾分數(shù))為：xSi02yMF2zErF3，x=50％～95％，y=(100xz)％，z=O％～10％，M為堿土金屬Ba或Sr。2004年日本株式會社發(fā)明了一種超低熱膨脹系數(shù)的透明微晶玻璃。1995年晶相為LaF3[16]的微晶玻璃研發(fā)成功，研究中發(fā)現(xiàn)由于稀土離子在LaF3晶體中的溶解度很高，所以這種微晶玻璃具有較低的聲子能量，能夠阻止多聲子弛豫，還有較好的熱穩(wěn)定性以及制備的可靠性。1995年Hirao等研制出了含βPbF2微晶的GeO2PbO10PbF2系透明微晶玻璃，但這種材料不太穩(wěn)定[16]。該材料在紫外、可見與紅外光區(qū)域都具有良好的光學透過率，其耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、抗沖擊、硬度和抗彎強度較高，同時具有十分優(yōu)良的電絕緣性能以及電化學穩(wěn)定性，在導彈頭罩、潛艇、坦克的觀察窗和各種高溫高壓設(shè)備觀察窗等領(lǐng)域得到廣泛應用。1980年美國的Coming公司和Dentsply牙科公司聯(lián)合進行了齒冠修復用微晶玻璃材料的基礎(chǔ)研究和臨床應用研究，并開發(fā)出商品名為Dieor的以八硅云母為主晶相的半透明齒冠產(chǎn)品[13]。此外，氧化釔透明陶瓷還可用于紅外發(fā)生器管、天線罩等。由于氧化釔陶瓷在寬的頻率范圍內(nèi)尤其是在紅外區(qū)內(nèi)具有很高的光學透光率，因此這種材料被作為各種檢測窗口。20世紀70年代，美國通用電器公司制成了氧化釔透明陶瓷[12]。采用這種方法可在硅鋁鋰鎂鋅系統(tǒng)玻璃中析出尺寸小于100nm的β石英固熔體。Stookey對微晶玻璃進行了大量的研究，推出了以TiO2為晶核劑的范圍很廣的玻璃組成，發(fā)展了微晶玻璃理論[11]。1925年Tamman[10]對包括無機玻璃在內(nèi)的過冷液體的晶化進行了研究，他認為成核速率與晶體長大速度是影響玻璃結(jié)晶的2個重要因素，選擇最優(yōu)的成核溫度是生產(chǎn)微晶玻璃的霞要措施。但因材料很脆而未能獲得實際應用。微晶玻璃的發(fā)展歷史大致可以分為3個階段：第1階段為20世紀50年代末期至70年代中期，以低膨脹微晶玻璃的研究為主，并獲得了透明微晶玻璃；第2階段是20世紀70年代中期到80年代中期，開發(fā)了與金屬類似的具有可切削加工的微晶玻璃；第3個階段是20世紀80年代中期至今，結(jié)構(gòu)更加復雜的多相微晶玻璃得到廣泛研究。導致玻璃陶瓷材料比前軀體玻璃具有更強的上轉(zhuǎn)換發(fā)射。 氟氧化物玻璃陶瓷的研究進展氟氧化物玻璃陶瓷的研究最初是基于上轉(zhuǎn)換材料的研究而興起的，早在20世紀70年代，Auzel及其合作者利用特殊工藝在常規(guī)氧化物玻璃中鑲嵌稀土離子摻雜的氟氧化物以提高玻璃體的上轉(zhuǎn)換發(fā)光率，是當時紅外至藍光上轉(zhuǎn)換效率較高的材料之一，但受到當時工藝條件的限制，所嵌入氟化物微晶的粒度較大，對可見光有較大散射作用，使得玻璃體變成不透明體，這極大地影響了該材料的應用[8]。由于氟化物微晶的聲子能量較低，且它們含的稀土離子濃度較高，因而大大減少了多聲子松弛效應，提高了稀土離子的能量傳遞能力，用它們做成的激光玻璃，其稀土離子的熒光發(fā)射截面可以得到較大的提高[6，7]。氧氟微晶玻璃是指氧氟玻璃經(jīng)過精確控制析晶過程[5]可以做成的一種兩相材料，一相為玻璃質(zhì)，另一相是分散在玻璃質(zhì)中的大量而細小的氟化物納米微晶。機載高能激光用作軍事武器越來越受到人們的重視，但傳統(tǒng)的高能激光窗口材料，如熔石英、熔氟化鈣等由于它們的熱效應差，當高能激光穿過時會產(chǎn)生較大的光學畸變，引起激光打擊效率下降。羥基的消除除了可通過制定合理的工藝制度來達到之外，有研究表明，對于重金屬氧化物玻璃，在玻璃中引入一定量的氟離子可以很好地達到除羥基的目的[4]。與氟化物玻璃相比，氧化物玻璃的化學穩(wěn)定性、機械強度、激光損傷閾值等指標都有明顯的優(yōu)越性，而且容易制成各種形狀，但是氧化物玻璃的聲子能量遠大于氟化物玻璃的聲子能量，導致了稀土離子摻雜的氧化物玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光的效率遠小于氟化物玻璃[2]。氟化物玻璃與單晶對于稀土離子是比較好的基質(zhì)，因為它們有比較低的聲子能量，無輻射躍遷幾率小，以及好的稀土可熔性，這使它們在1310nm與1550nm光纖放大器、上轉(zhuǎn)換激光器與三維顯示方面有潛在的應用。與傳統(tǒng)金屬材料相比，玻璃陶瓷具有優(yōu)良的耐侵蝕性和耐磨性，并且不導電、不導磁、比重輕；還可通過強化處理和調(diào)整熱處理工藝，提高玻璃陶瓷的強度和韌性，改善其性能，擴大玻璃陶瓷材料在機械工程領(lǐng)域中的運用[1]。控制晶化依賴于有效的成核，一般情況下，成核是非均勻的，晶相從預先存在的成核劑粒子表面形成并長大，分相往往是成核過程的第一步。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行第1章 緒論 玻璃陶瓷重要性及其研究意義玻璃陶瓷，又叫微晶玻璃，是通過玻璃的受控結(jié)晶而制成。LaF3, glass ceramics不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 玻璃陶瓷重要性及其研究意義 1 氟氧化物玻璃陶瓷的研究進展 2 氟氧化物微晶玻璃陶瓷 4 摻Er3+的氟氧激光玻璃 4 摻Pr3+的氧氟激光玻璃 6 摻Nd3+的氧氟激光玻璃 7 氟氧化物玻璃陶瓷制備方法 7 基礎(chǔ)玻璃熱處理法 7 溶膠凝膠法 8 燒結(jié)法 9 氟氧化物微晶玻璃陶瓷的的主要應用 9 課題來源及其研究意義 12 本章小結(jié) 13第2章 實驗材料與方法 14 實驗用主要原料及其性質(zhì) 14 實驗用主要儀器設(shè)備 14 氟氧化物玻璃陶瓷的制作工藝 14 設(shè)計實驗 14 氟氧化物玻璃的制備 15 所制得式樣的表征測試 15 差熱分析（DTA） 16 X射線衍射分析 16 掃描電鏡測試 16 紫外可見分光光度計 17 本章小結(jié) 17第3章 結(jié)果與分析 18 氟氧化物玻璃陶瓷的制備 18 基體玻璃的制備及燒制工藝的探索 18 基體玻璃中LaF3含量的確定 20 差熱分析(DTA) 21 X射線衍射分析(XRD) 23 SEM/EDS分析 26 紫外可見光光譜分析 30 本章小結(jié) 32結(jié)論 34致謝 35參考文獻 36附錄A 39附錄B 44千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。glass,Preparation and StudyAbstractOxyfluoride glass ceramics as the advantages of both fluoride and oxide, has excellent heat, power, light and chemical properties, cuttingedge in defense technology, microelectronics and other fields of Chemistry and has broad application prospects.In this paper, atmospheric pressure, airoxygen atmosphere sintering fluoride glass ceramics, from the reaction temperature, holding time, heat treatment temperature the three aspects of preparation process were studied. Reaction temperature in the optimum preparation conditions 1300 ℃, temperature for 3 hours obtained oxygen fluoride glass. Using DTA, SEM, EDS on the preparation of Oxyfluoride glass sample microstructure was characterized. By UV visible spectrophotometer, we obtained transmission properties of Oxyfluoride glass ceramics.The results show that: the SiO2Na2OCaOCaF2 system at 1300 ℃ high temperature for 3 hours and poured glass preparation process is feasible,which can obtain high visible light transmittance and the low UV transmittance. After heat treatment the oxyfluoride glass ceramics which was made by SiO2Na2OCaOCaF2 system, will form Ca4Si2O7F2 solid solution, thus losing translucent.Keywords　 Oxygen這是因為在熱處理過程中在氟化鑭微晶析出的同時基質(zhì)玻璃大部分析晶，形成Ca4Si2O7F2固溶體，從而使微晶玻璃失去透光性。摻雜不同量的氟化鑭制備的SiO2Na2OCaOCaF2系統(tǒng)氟氧玻璃在各自析晶溫度進行熱處理后，5%、10%摻雜量的玻璃陶瓷透光性較好，但相比未熱處理以前的透光性明顯降低，而且玻璃陶瓷已經(jīng)變形，可能是因為熱處理溫度偏高引起。利用紫外—可見分光光度計，對制得的氟氧玻璃陶瓷進行透光性能研究。在最佳制備條件反應溫度1300℃，保溫3小時的溫度下制得氟氧玻璃。畢 業(yè) 設(shè) 計題 目：氟氧化物玻璃陶瓷的制備及研究 院 、 系： 材料學院無機非金屬材料系 氟氧化物玻璃陶瓷的制備及研究摘要氟氧化物玻璃陶瓷由于兼具氟化物與氧化物的優(yōu)點，有優(yōu)良的熱、力、光及化學性能，在國防尖端技術(shù)、微電子技術(shù)和和化學化工等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。本文采用常壓、空氣氣氛下燒結(jié)氟氧玻璃陶瓷，從反應的溫度、保溫時間、熱處理溫度等三個方面對制備工藝進行了研究。利用DTA、SEM、EDS對制備的氟氧玻璃試樣的顯微結(jié)構(gòu)進行了表征。研究結(jié)果表明：以SiO2Na2OCaOCaF2系統(tǒng)，在1300℃保溫3小時并高溫澆注玻璃的制備工藝是可行的，可以獲得對可見光高透過率、對紫外光具有不透過性的氟氧玻璃。而8%、13%摻雜量的微晶玻璃完全失去透光性。 關(guān)鍵詞　氟氧玻璃；透光度；氟化鑭；玻璃陶瓷Oxyfluoride glass ceramicsfluoridelight transmission,在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。這類材料是由大比例的(典型體積比為95%~98%)很小的晶體(通常小于1um)和少量殘余玻璃相所組成的無孔復合體。玻璃陶瓷的性能既決定于組成相的固有屬性，又決定于形成的微觀組織。透明氟氧化物玻璃陶瓷是最近才發(fā)展起來的一類新的玻璃陶瓷，兼具氟化物與氧化物的優(yōu)點。但實際應用中，仍然存在許多問題，如較難制備成低損耗光纖，潮濕環(huán)境中穩(wěn)定性差等。對于紅外光學玻璃，由于玻璃原料和玻璃制備過程中都不可避免地會吸附水分，從而在玻璃中引入羥基(OH)，而羥基在近紅外波段(~2700cm1)存在很強的吸收峰，影響玻璃的紅外光學性能，因此，對紅外光學玻璃來說，羥基的消除對提高玻璃的紅外光學性能至關(guān)重要[3]。氧氟玻璃可以用來制作性能優(yōu)良的紅外光學材料，如紅外窗口材料和紅外纖維材料。氧氟玻璃由于具有負的溫度折射率系數(shù)(9~14)、適當?shù)臋C械和物理性能，作為高能激光窗口材料時可得到接近零的光學畸變，另外通過成分的調(diào)整，有望得到零光學畸變的窗口材料。它同時具有氟化物晶體的低聲子能量的性能和氧化物玻璃的高強度性能，當氧氟玻璃中摻入稀土離子時，稀土離子大部分進入氟化物晶體中，少部分留在玻璃基質(zhì)中。因此氧氟微晶玻璃成為激光玻璃介質(zhì)的重要研究方向，在激光介質(zhì)方面有很廣闊的應用前景。1993年Wang等[9]報道了第l塊氟氧化物微晶玻璃，其主要由（Pb，Cd）F2為主晶相，獲得了具有熒石結(jié)構(gòu)的透明微晶玻璃。此后，對氟氧化物玻璃陶瓷的研究不多，主要集中在SiO2Al2O3CdF2PbF2含（Pb，Cd）F2晶相的體系上，主要通過調(diào)整稀土離子摻雜，以期改善發(fā)光和上轉(zhuǎn)換效率，以及優(yōu)化其他力學和光學性能。對微晶玻璃的嘗試性研究可以追溯到1739年，Reaumur從碳酸鈣一石灰一氧化硅玻璃制得受表面晶化機制所支配的多晶材料。200多年后，美國康寧公司研制出光敏微晶玻璃，并申請了第1項微晶玻璃專利。20世紀50年代。1967年Beall等研究出了一種有效控制析晶的方法。且所制備的微晶玻璃具有很小的膨脹系數(shù)和很高的光學透過率。氧化釔是立方晶系晶體，具有光學各向同性的性質(zhì)。同時由于其具有高的耐火度，可用作高溫爐的觀察窗以及高溫環(huán)境條件下所應用的透鏡。該時期透明微晶玻璃的典型代表是德國Sehott公司所研發(fā)的發(fā)熱Zerodur透明微晶玻璃，其具有特別優(yōu)異的性能，包括接近于0的熱膨脹系數(shù)、良好的熱穩(wěn)定性、優(yōu)異的光學均勻性、良好的可機械加工性和高的化學穩(wěn)定性等。20世紀80年代初，美國的CoorsPorcelain公司和Raytheon公