Ge_(25)Se_(75)玻璃的制备与性能研究

为研究Ge-Se红外玻璃特征温度及其动力学脆性,采用熔融淬冷法制备出了Ge25Se75试样.用XRD、傅利叶红外光谱和DSC等测量手段研究了Ge25Se75试样的结构、红外透过率、玻璃特征温度以及脆性参数m.结果表明:所制试样的为非晶结构,红外透过率约为43%.随着升温速率的增大,玻璃化转变温度Tg、开始析晶温度Tx及析晶峰温度Tp均成线性增加的趋势.动力学脆性参数m为26.3.     

RbI掺杂硫系红外玻璃的纳米晶化工艺研究

为了研究RbI掺杂硫系玻璃的纳米晶化工艺对其组织和性能的影响,采用两步法(第一步以RbI为晶核剂对硫系玻璃进行掺杂,第二步对掺杂试样进行热处理)对硫系玻璃进行微晶化.通过示差扫描量热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、红外透过光谱和显微硬度等测试方法分析了样品的特征温度、结构组织、光学性能和力学性能.研究结果表明:加入RbI之后,Ge_(23)Se_(67)Sb_(10)红外玻璃仍然具有良好的成玻性能和热稳定性;随着热处理温度的升高和时间的增加,玻璃的红外透过率逐渐减小,在320℃处理20h,试样的红外透过率降低至46%;玻璃的显微硬度和断裂韧性值随着热处理温度的升高先增大后减小;在300℃下热处理20h,玻璃试样的综合性能最佳,红外透过率仍在50%以上,纳米晶尺寸达到200nm,断裂韧性值KIC达到0.414 MPa·m~(1/2),较未热处理提高近26%,提高了其力学性能,获得了较优的纳米晶化工艺.     

Ge-Se-Sb硫系玻璃均匀性分析

为实现高精度光学均匀性的大尺寸红外玻璃实际应用,以不同尺寸Ge_(23)Se_(67)Sb_(10)玻璃为样品,通过X射线衍射,红外透过光谱测试和显微硬度等测试方法,从纵向和径向研究了Ge-Se-Sb硫系玻璃的成玻性能、红外透过率、密度和硬度均匀性.研究结果表明:对Ge_(23)Se_(67)Sb_(10)玻璃样品从纵向分析,顶部到底部红外透过率逐渐减小,硬度逐渐增加,但整体差异较小,均匀性较好;从径向分析,中心到边缘红外透过率逐渐增加,最大相差达8%~10%,硬度逐渐减小,最大相差25kgf·mm~(-2).     

Ge20Sb5Se75玻璃的三阶非线性吸收系数研究

依据Z-扫描技术,测试了Ge20Sb5Se75玻璃样品在开孔条件下的透过率曲线,根据实验结果拟合了样品的三阶非线性吸收系数β,并比较了不同测试波长下硫系玻璃的β值.结果表明当激发辐射能量(h)w与接近光学能隙Eg的比值小于0.5时,β数值变化不大,当比值大于0.5时,β数值有呈e指数增加的趋势.     

亚临界热处理对含V高铬铸铁组织和硬度的影响

研究了不同的亚临界热处理温度和保温时间对含V高铬铸铁组织和硬度的影响,结果表明,通过亚临界热处理可使高铬铸铁产生二次硬化现象.在500～620℃进行亚临界热处理时,随着亚临界处理温度的升高和保温时间的延长,开始析出细小、弥散分布的二次碳化物.当热处理温度为540℃和保温时间为4 h时硬度达到62.4HRC,从而使材料的综合性能得到改善,温度太高或保温时间太长,都会使高铬铸铁的硬度下降.     

高性能Ge_(0.75)Pb_(0.25)Te_(0.5)Se_(0.5)固溶体热电材料

采用熔炼-淬火-高能球磨-放电等离子体烧结工艺,制备GeTe-PbTe合金Ge0.75Pb0.25Te及Se替代合金Ge0.75Pb0.25Te0.5Se0.5,研究和比较它们的物相、微结构及热电性能.结果表明:母合金Ge0.75Pb0.25Te由分别以GeTe和PbTe为基的两相组成,具有调幅分解组织,而Se替代合金Ge0.75Pb0.25Te中50%Te的合金变成以GeTe为基的单一固溶体,且存在大量的较小孪晶组织,两种合金都表现为p型半导体导电特性,固溶的Pb和Se原子改善了化合物的载流子浓度及能带结构,导致合金的Seebeck系数大幅度增加,固溶的Se及Pb原子、孪晶组织和晶界形成多尺度的声子散射中心,导致合金具有极低的热导率,热电优值ZT大幅度提高,673 K下,从Ge0.75Pb0.25Te的0.45提高到Ge0.75Pb0.25Te0.5Se0.5的1.6.     

SS716阀片钢的冶炼及热处理工艺试验研究

在真空感应电弧炉中冶炼SS716阀片钢,用二辊轧机进行热轧工艺试验,将钢锭轧制成10 mm厚的钢材;然后,采用不同的热处理工艺对钢材进行热处理.研究表明,当其他热处理条件相同时,随着淬火温度的升高,钢材的硬度先升高后降低;随着回火温度的升高,钢材的硬度先升高后降低;随着回火保温时间的持续,钢材硬度变化不大.最佳热处理条件是淬火温度1080℃、回火温度450℃、回火保温时间3.5 h,此时钢材的硬度最高.     

纳米晶镁铝尖晶石透明微晶玻璃的研究

以TiO2、ZrO2为晶核剂,用两步法热处理制备MgO-Al2O3-SiO2(MAS)系统透明微晶玻璃。采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、场发射环境扫描电镜(FE-ESEM)、紫外-可见光光度计对材料进行了表征。实验结果表明,热处理温度在1 000℃以下时,仅有唯一晶相镁铝尖晶石(MgAl2O4)存在;在1 050℃时,β-石英晶体析出,但尖晶石仍为主晶相。玻璃中晶体的析出使紫外吸收极限向长波方向移动,随着晶化温度的升高,晶粒尺寸增大,微晶玻璃光透过率下降。经830℃核化保温4 h、950℃晶化保温1.5 h得到的微晶玻璃样品平均晶粒尺寸仅为25.6 nm,紫外截止率达100%,可见光透过率为62%。     

Ge_(25)Sb_(10)Se_(65-x)S_x硫系玻璃的光学和热力学性能研究

为了探究同族元素S的含量对硒基玻璃性能的影响,文中通过熔融淬冷法制备了一系列Ge_(25)Sb_(10)Se_(65-x)S_x(x=1,5,10,15,20)四元硒基玻璃试样。针对所制备试样,采用X射线衍射仪进行了非晶态分析,利用傅里叶变换红外光谱仪测定了红外透过率,分别用差式扫描量热仪和热机械分析仪标定了试样的特征温度,并计算了热膨胀系数。进而根据实验数据分析了上述参数随硫含量变化的规律。实验结果表明:少量S含量对红外透过率影响不大,而较多S含量会导致玻璃红外透过率降低。五组玻璃红外截止波长为12.5μm,S元素的加入有利于消除4.08μm处Se-H峰,玻璃成玻性能良好。随玻璃试样中硫元素含量的增加,玻璃的特征温度(包括玻璃转变温度Tg、起始析晶温度Tx、析晶峰温度Tp、应变点Tstrain和退火点Tanneal)均呈现增加趋势;热膨胀系数从8.36×10-6 K-1、1.70×10~(-5)K~(-1)、1.71×10~(-5)K~(-1)、1.75×10~(-5)K~(-1)到1.63×10~(-5)K~(-1),呈现出先增大后减小的规律。     

Ge-Se硫系玻璃的光学性能与特征温度研究

为了确定金属熔体玻璃化转变温度与成分之间的关系,解决金属非晶形成能力和非晶材料成分准确设计的问题,对Ge-Se硫系玻璃的光学性能与特征温度进行了研究.通过熔融-淬冷的方法制备出致密性良好的GeSe4和GeSe8玻璃试样,利用傅里叶变换红外光谱测定了试样的红外透过率,通过近似关系式计算出这两种试样的折射率n,采用差示扫描热分析方法获得该材料的玻璃转变温度Tg,根据VFT方程拟合法来确定试样的动力学理想玻璃化转变温度T0g.研究结果表明:试样在2~15μm波长范围内的红外透过率在60%左右,红外透过性能良好.GeSe4试样和GeSe8试样在3μm和10μm处的折射率分别为2.558 5和2.463 0、2.594 4和2.481 8.测定该红外玻璃的实际玻璃转化温度Tg和动力学理想玻璃化转变温度T0g分别为161.33℃和98.99℃,147.85℃和75.76℃.     

ZnO-Sb2O3-P2O5系统玻璃的制备与性能

用熔体冷却方法制备了xSb2O3-(70-x)P2O5-30ZnO(x=0~40mol)和xSb2O3-(65-x)ZnO-35P2O5(x=0~40mol)系统无铅易熔玻璃,研究了ZnO-Sb2O3-P2O系统玻璃的形成区。采用热膨胀仪和红外光谱仪等对ZnO-Sb2O3-P2O5系统玻璃的结构及性能进行了研究和分析。结果表明,在ZnOSb2O3-P2O5系统玻璃中,Sb2O3参与网络结构。随着Sb2O3含量的增加,玻璃的软化点降低,密度和化学稳定性增加。在Sb2O3摩尔分数为35%左右时,系统玻璃的结构和性能比较优异。     

水浴和微波加热影响鸡蛋清凝胶性能比较研究

以鸡蛋清为材料,探讨了加热处理方式和加热时间对鸡蛋清凝胶硬度、回复性以及持水性的影响.结果表明：蛋清微波加热凝胶形成速度比传统水浴加热快.蛋清在75℃水浴加热20 min开始形成凝胶,凝胶硬度为21.83 g,90℃加热50 min达到最大值779.50 g;微波100 W加热25 s即可形成凝胶,凝胶硬度为46.90 g;20 W加热160 s达到最大值266.23 g.与水浴加热相比,微波加热蛋清凝胶的持水性最低值为84.10％,回复性均在60％以上,回复性得到明显改善.     

Preparation and Characterization of CeO2-TiO2/SnO2：Sb Films Deposited on Glass Substrates by R.F. Sputtering

CeO2-TiO2 films and CeO2-TiO2/SnO2:Sb(6 mol%)double films were deposited on glass substrates by radio-frequency magnetron sputtering(R.F.Sputtering),using SnO2:Sb(6 mol%)target,and CeO2-TiO2 targets with different molar ratio of CeO2 to TiO2 (CeO2:TiO2=0:1.0;0.1:0.9;0.2:0.8;0.3:0.7;0.4:0.6;0.5:0.5;0.6:0.4; 0.7:0.3; 0.8:0.2;0.9:0.1;1.0:0).The films are characterized by UV-visible transmission and infrared reflection spectra,scanning electron microscopy(SEM),Raman spectroscopy,X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)and X-ray diffraction(XRD),respectively.The obtained results show that the amorphous phases composed of CeO2-TiO2 play an important role in absorbing UV, there are Ce3+,Ce4+ and Ti4+ on the surface of the films;the glass substrates coated with CeO2-TiO2(Ce/Ti=0.5:0.5;0.6:0.4)/SnO2:Sb(6 mol%) double films show high absorbing UV(>99),high visible light transmission(75%)and good infrared reflection films can be used as window glass of buildings,automobile and so on.     

熔融法制备金矿尾砂微晶玻璃及性能测试

以金矿尾砂、方解石为主要原料,添加其它所需原料为硼砂、ZnO、Cr2O3、Sb2O3等,采用熔融法制备CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃.利用硅碳棒炉在1 300℃~1 350℃下保温4h熔制玻璃,熔好的玻璃液浇注在事先预热的不锈钢模具上,成形后放入马弗炉在600℃保温1h退火处理,对玻璃试样热处理得到微晶玻璃样品.采用TG-DSC差热分析仪测定基础玻璃的DSC曲线,确定金矿尾砂微晶玻璃较佳的热处理工艺为:800℃保温2h进行核化处理,890℃保温3h进行晶化处理.通过XRD、SEM等分析手段对试样的物相及微观结构进行了分析,测定制得微晶玻璃的抗折强度、热膨胀系数、体积密度等性能.结果表明:制得金矿尾砂微晶玻璃的主晶相为:辉石和透辉石固溶体,样品的热膨胀系数为69.5×10-7/℃,抗折强度为119.2MPa,体积密度为2.81g/cm3.     

锌掺杂铝酸镁透明陶瓷的放电等离子烧结工艺优化

为了改善锌掺杂铝酸镁透明陶瓷的光学性能,优化放电等离子烧结技术的工艺条件,采用正交试验法系统地研究了锌掺杂浓度、烧结温度和保温时间对锌掺杂铝酸镁透明陶瓷直线透过率的影响,并利用扫描电子显微镜、双光束紫外分光光度计和傅立叶红外光谱仪等对样品进行了结构表征和性能测试．结果表明,放电等离子烧结锌掺杂铝酸镁透明陶瓷的最优化工艺条件为：锌掺杂浓度1．5％（原子百分比,下同）,烧结温度1325℃,保温时间10min．该条件下制备样品在波长550nm和2000nm处的直线透过率分别为61．8％和80％．分析表明,影响可见光透过率的最主要因素是烧结温度,锌掺杂浓度和保温时间的影响较小;工艺条件的变化对样品红外透过率的影响较小．     

CALCULATION OF INFRARED OPTICAL CONSTANTS FOR CO_2 LASER HOLLOW WAVEGUIDE MATERIALS

A simple method was deduced for calculat-ing Optical constant,optical loss and transmittance per meterOf hollow-core optical fiber using data analysis method,ge-ometerical optical and electromagnetic theory.The methodwas used to study the Na_2O-ZnO-GeO_2-SiO_2-PbO and Sb_3O_3sysem.The glasses have n_r<1 region.When the core diametera_0 is 0.5mm,the hollow waveguides of the Sb_2O_3-containing.glass is predicted with minimum loss of 0.8 dB/m at940cm~(-1).     

Si3N4-CrNx-Ag-NiCrNx-Si3N4复合涂层的光热特性

采用磁控溅射法在浮法玻璃基体上制备Si3N4-CrNx-Ag-NiCrNx-Si3N4复合玻璃涂层（简称：SAN Low-E玻璃）,并与浮法玻璃和传统Low-E玻璃进行比较,研究了其光热特性。结果表明：SAN Low-E玻璃能反射大量红外线,降低可见光和紫外线的透过,具有良好的隔热性能;经过700℃热处理后,其光热特性和膜结构没有变化,优于浮法玻璃和传统的Low-E玻璃。     

Particle erosion of infrared materials

Erosion test of some infrared (IR) optical crystals (Ge,ZnS,MgF2,and quartz) was conducted with a number of different erodents (glass bead,and angular SiC,SiO2,Al2O3 by a homemade gas-blasting erosion tester.The influence of impact angle,impact velocity,erodent,and erosion time on the erosion rate and the effect of erosion on their IR transmittance were studied.The damaged surface morphology was characterized by scanning electron microscopy,and the erosion mechanism was explored.All of the materials show the maximum in wear versus impact angle at 90°,confirming their brittle failure behavior.It is found that the erosion rate is dependent on the erodent velocity by a power law,and it is highly correlated to the hardness of the erodent.The erosion rate-time curves do not show an incubation state,but an accelerated erosion period followed a maximum erosion (steady state).The decrease of IR transmittance is direct proportion to the erosion rate.Although the material loss occurs primarily by brittle process,ductile behavior is clearly an important feature,especially for MgF2 and ZnS.     

Reactive magnetron sputtering of germanium carbide films at different substrate temperature

To explore the relationship between the chemical bonding and mechanical properties for germanium carbide (Ge1-xCx) films,the Ge1-xCx films are prepared via reactive magnetron sputtering in a mixture of CH4/Ar discharge,and their composition,chemical bonding and hardness were investigated as a function of substrate temperature (Ts). The results show that Ts remarkably influences the chemical bonding of Ge1-xCx film,which results in a pronounced change in the film hardness. As Ts increases from ambient (60 ℃) to 500 ℃,the Ge content in the film gradually increases,which promotes forming sp3 C-Ge bonds in the film at the expense of sp2C-C bonds. Furthermore,it is found that with increasing Ts the fraction of C-H bonds in Ge1-xCx film gradually decreases,which is attributed to an enhancement in the desorption rate of C-Hn(n=1,2,3) species decomposed from methane. The transition from graphite-like sp2 C-C to diamond-like sp3C-Ge bonds as well as the reduction in C-H bonds in the film with increasing Ts promotes forming the compact three-dimensional network structure,which significantly enhances the hardness of the film from 5.8 to 10.1 GPa.     

Ge2 Sb2 Te5晶体结构的第一性原理模拟

基于密度泛函理论,采用CASTEP软件对Ge2Sb2Te5亚稳态晶体进行结构优化,并比较了局部密度泛函LDA CA-PZ和广义梯度近似GGA PBE两种不同电子交换关联函数对模型晶体结构、能带、态密度、分波态密度、布居数等相关性质的影响,获得Ge2Sb2Te5亚稳态晶体结构的性质.研究发现,电子交互关联函数采用局部密度泛函LDA CA-PZ时计算体系的总能量更低,具有更好的稳定性,但该优化使晶格常数缩小,而采用广义梯度近似GGA PBE方法对GST材料的晶胞结构进行模拟获得的结果与实验结果较为吻合.亚稳态Ge2Sb2Te5的能带没有带隙,呈现典型的金属性,而对材料性质影响最大的是Te原子.