發(fā)布時(shí)間：2023-01-12 17:45

　　與氧化物玻璃材料相比,硫系玻璃擁有寬的紅外透過窗口、高的線性和非線性光學(xué)系數(shù);與晶態(tài)紅外材料相比,硫系玻璃具有組分可調(diào)、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢,是性價(jià)比良好的紅外光學(xué)鏡頭材料。鑒于上述特性和優(yōu)勢,硫系紅外玻璃引起了國內(nèi)外學(xué)者和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。但是,由于硫系玻璃主要以弱的共價(jià)鍵結(jié)合,因而強(qiáng)度和斷裂韌性等力學(xué)性能較差,導(dǎo)致利用該類材料制備光學(xué)元件等產(chǎn)品時(shí)良品率較低,造成硫系玻璃材料制造的產(chǎn)品生產(chǎn)成本增加。因此,探索硫系玻璃的力學(xué)性能,找出提升現(xiàn)有商業(yè)化硫系玻璃產(chǎn)品力學(xué)性能的有效途徑,具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。基于上述考慮,本文以湖北新華光信息材料有限公司已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的7種硫系玻璃為研究對(duì)象,通過拉曼光譜解析了其結(jié)構(gòu),通過維氏顯微硬度儀、萬能試驗(yàn)機(jī)等儀器測定了其硬度、抗折強(qiáng)度、斷裂韌性、裂紋阻抗等力學(xué)性能,進(jìn)而對(duì)硫系玻璃力學(xué)性能與組成的關(guān)系以及結(jié)構(gòu)起源進(jìn)行了系統(tǒng)的探索,同時(shí)探究了微晶化對(duì)硫系玻璃力學(xué)性能提升的效果,獲得的重要成果和創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）Ge-Se-As（Sb）元素組成的硫系玻璃的結(jié)構(gòu)是由Ge-Se四面體結(jié)構(gòu)、Sb（As）-Se三角錐形結(jié)構(gòu)、As-Se籠狀結(jié)構(gòu)組成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。G... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 硫系玻璃概述
    1.2 研究背景
    1.3 硫系玻璃的研究進(jìn)展
    1.4 硫系玻璃力學(xué)性能
        1.4.1 硫系玻璃力學(xué)性能與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系
        1.4.2 力學(xué)性能特征及表征方法
        1.4.3 提高力學(xué)性能的方法
    1.5 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)過程及性能測試
    2.1 實(shí)驗(yàn)所需硫系玻璃樣品
        2.1.1 玻璃樣品組成
        2.1.2 切割與拋光
    2.2 結(jié)構(gòu)及性能測試方法
        2.2.1 拉曼光譜(Raman)分析
        2.2.2 紅外透過光譜(IR)分析
        2.2.3 密度測試
        2.2.4 顯微硬度測試
        2.2.5 抗折強(qiáng)度測試
        2.2.6 顯微形貌測試
        2.2.7 差熱掃描量熱(DSC)分析
        2.2.8 X射線衍射光譜(XRD)分析
第3章 硫系玻璃基本性能
    3.1 Ge-Se-As(Sb)體系硫系玻璃基本結(jié)構(gòu)
    3.2 硫系玻璃的折射率
    3.3 Ge-Se-As體系硫系玻璃紅外透過率
    3.4 小結(jié)
第4章 硫系玻璃力學(xué)性能
    4.1 硫系玻璃的密度
    4.2 硫系玻璃的顯微硬度
        4.2.1 測量載荷對(duì)硬度測量值的影響
        4.2.2 限制數(shù)和硬度的關(guān)系
        4.2.3 平均鍵能和硬度的關(guān)系
    4.3 Ge-Se-As(Sb)體系硫系玻璃的抗折強(qiáng)度
        4.3.1 斷口形貌分析
        4.3.2 鏡面區(qū)對(duì)抗折強(qiáng)度的影響
        4.3.3 限制數(shù)對(duì)抗折強(qiáng)度的影響
    4.4 Ge-Se-As(Sb)體系硫系玻璃的斷裂韌性
        4.4.1 斷裂韌性測試方法及測量結(jié)果分析
        4.4.2 通過抗折強(qiáng)度計(jì)算斷裂韌性
        4.4.3 斷裂韌性理論值計(jì)算
    4.5 硫系玻璃的裂紋阻抗
    4.6 小結(jié)
第5章 硫系玻璃力學(xué)性能的優(yōu)化
    5.1 玻璃組成的選取
    5.2 Ga_5Ge_(25)Sb_(10)Se_(60) 硫系玻璃基本性能
    5.3 Ga_5Ge_(25)Sb_(10)Se_(60) 硫系玻璃熱處理制度的選擇
    5.4 Ga_5Ge_(25)Sb_(10)Se_(60) 硫系玻璃熱處理后性能分析
        5.4.1 熱處理后硫系玻璃XRD圖譜分析
        5.4.2 熱處理對(duì)硫系玻璃紅外透過的影響
        5.4.3 熱處理對(duì)硫系玻璃力學(xué)性能的影響
    5.5 小結(jié)
第6章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間科研成果目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]GeS2-In2S3硫系玻璃的物化性質(zhì)與晶化行為研究[J]. 林常規(guī),翟素敏,李卓斌,屈國順,顧少軒,陶海征,戴世勛.  物理學(xué)報(bào). 2015(05)
[2]GeS2-Ga2S3-CsI硫系玻璃的析晶行為及其組成依賴研究[J]. 林常規(guī),李卓斌,覃海嬌,倪文豪,李燕穎,戴世勛.  物理學(xué)報(bào). 2012(15)
[3]淺析玻璃物理鋼化的冷卻工藝及影響質(zhì)量的因素[J]. 王立祥,李勇,嵇書偉.  玻璃. 2010(05)
[4]常用硬度的測試原理及表示方法[J]. 陳保華,趙曉峰.  金屬加工(熱加工). 2008(15)
[5]利用Pearson相關(guān)系數(shù)定量分析生物親緣關(guān)系[J]. 張宇鐳,黨琰,賀平安.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2005(33)
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博士論文
[1]Ge-Sb-Se硫系玻璃的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 魏文猴.重慶大學(xué) 2014

碩士論文
[1]Ge-Se-Sb紅外玻璃的微晶強(qiáng)化及模壓工藝研究[D]. 唐博博.西安工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3730225