本文關(guān)鍵詞：Se基紅外玻璃特征溫度與成分之間關(guān)系的研究

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【摘要】：本文以Se基紅外玻璃GexSe80-xSb20(x=10,12.5,15,22.5,25)和 GexSe100-x(x=20,25,30,60)為研究對象,選用熔融淬冷法制備出了非晶體和晶體樣品。通過XRD對試樣進行非晶程度的結(jié)構(gòu)鑒定,利用傅里葉變換紅外光譜檢測試樣的紅外性能,采用DSC熱分析方法獲得材料的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg,根據(jù)VFT方程擬合法來確定試樣的動力學(xué)理想玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg0,通過實驗測定比熱確定出熱力學(xué)理想玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tk,最后計算試樣的動力學(xué)脆性參數(shù)。論文主要研究結(jié)果如下：(1) GexSe80-xSb20和GexSe100-x玻璃試樣在2～15μm波長范圍內(nèi)的透過率均在60%左右,最高可達(dá)75%,表明試樣的紅外性能良好,可適用于制作3-5gm和8-12gm的大氣紅外窗口。(2) GexSe80-xSb20和GexSe100-x試樣的玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg與加熱速率和樣品的成分有關(guān)。加熱速率增大,相同成分試樣的玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg也會增大。當(dāng)加熱速率固定時,試樣的玻璃轉(zhuǎn)變溫度則會隨成分的改變而發(fā)生變化,呈現(xiàn)的趨勢是隨著樣品中鍺元素引入量的增大,玻璃試樣的Tg值也會增加。(3)Se基紅外玻璃GexSe80-xSb20和GexSe100-x的動力學(xué)特征溫度T0小于其實際的玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg。隨著鍺元素含量和升溫速度的加大,特征溫度T0也呈現(xiàn)增加的趨勢。但是不論成分與加熱速率如何變化,得到最大轉(zhuǎn)變速率處的體積轉(zhuǎn)變分?jǐn)?shù)fp均比0.6小,說明Ge-Se-Sb非晶態(tài)玻璃試樣向晶體相轉(zhuǎn)變的過程是按照各向異性的生長方式發(fā)生碰撞的。(4) GexSe80-xSb20試樣的脆性參數(shù)m的取值范圍為16.333～25.107,屬于“中強度的玻璃”；二組元紅外玻璃Ge25Se75和Ge30Se70的脆性參數(shù)m分別為15.584和12.732,屬于“強的玻璃”。計算出GexSe80-xSb20試樣的約化溫度Trg均大于0.667。(5)擬合結(jié)果顯示,同一成分過冷液體的比熱cp1要大于晶體的比熱cpc,通過計算求出GexSe80-xSb20熱力學(xué)理想態(tài)的玻璃轉(zhuǎn)變Tk溫度依次為305.32 K、440.57 K、442.79 K、460.56 K和465.73 K。分析可知,當(dāng)固定Ge-Se-Sb玻璃中Sb元素含量時,Ge元素含量的逐漸增大,Tk溫度的取值也會呈現(xiàn)增加的趨勢。對比Tk、Tg和T0,即可得到TgT0Tk的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ171.1

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本文編號：1291411