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锗酸盐微晶玻璃的显微结构与红外透过性能

2011-08-04肖卓豪卢安贤

中南大学学报(自然科学版) 2011年7期

肖卓豪 ,卢安贤

(1. 景德镇陶瓷学院 材料科学与工程学院,江西 景德镇,333403;2. 中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙,410083)

锗酸盐玻璃具有制备简单、成型容易、化学稳定性好、抗热震性能优良、红外透过波段宽以及透过率高等优点而在红外光学系统中具有广阔的应用前景。目前已在低损耗光纤、红外监视、红外摄影和红外跟踪等领域广泛使用,特别是在红外火炮控制系统和红外航空摄影系统中具有其他红外光学材料难以比拟的优越性[1-5]。随着人们对红外探测相关领域研究的不断拓展与深入,锗酸盐玻璃性能的研究已成为材料研究领域的新热点。锗酸盐玻璃具有优异的光学性能,但由于其较弱的 Ge—O键使得玻璃的机械性能比硅酸盐玻璃的机械性能差;此外,其具有较低的软化温度,不利于在高温场合中使用,这在一定程度上限制了锗酸盐玻璃的应用领域[6-7]。为了改善锗酸盐玻璃的综合性能,研究者通过多种途径研究了不同组成与工艺条件对锗酸盐玻璃性能的影响[8-10],然而,对其整体性能的优化效果甚小。采用适当的热处理工艺使玻璃微晶化是提高玻璃综合性能的常用方法,然而,锗酸盐玻璃容易表面析晶,且析晶过程中晶粒容易长大而使玻璃变得不透明[11],这对光学玻璃来说无疑是致命的缺点。在前期研究中,本课题组解决了锗酸盐玻璃在热处理过程中的表面析晶问题[12],在此,本文将着重研究不同热处理制度对锗酸盐微晶玻璃微观结构与红外透过性能的影响,探讨锗酸盐微晶玻璃结构与红外透过性能之间的关系,以便为红外光学窗口用透明锗酸盐微晶玻璃的制备提供理论依据。……

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