本文關(guān)鍵詞：金屬熔體玻璃化轉(zhuǎn)變特征溫度的測定與研究

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【摘要】：表征熔體玻璃化轉(zhuǎn)變有三個(gè)特征溫度：實(shí)際玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg、動(dòng)力學(xué)理想玻璃化轉(zhuǎn)變溫度T0(即VFT溫度)、熱力學(xué)理想化玻璃轉(zhuǎn)變溫度TK(即Kauzmann溫度)。只有知道了它們的精確數(shù)據(jù)及其相關(guān)規(guī)律,才能實(shí)現(xiàn)對金屬非晶形成能力的正確預(yù)測和非晶材料成分的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)。對液體脆性的研究可以揭示金屬玻璃的動(dòng)力學(xué)行為,有助于加深人們對玻璃態(tài)的本質(zhì)的認(rèn)識。本文采用熔融-淬冷法制備得到Ge-Se-Sb三元和Ge-Se二元硫系玻璃及其晶體。通過DSC、XRD、IR等測量手段,研究了Ge-Se-Sb三元紅外玻璃動(dòng)力學(xué)特征及熱力學(xué)特征,Ge-Se二元紅外玻璃的動(dòng)力學(xué)特征。論文主要研究結(jié)果如下：(1) Ge-Se-Sb紅外玻璃的紅外透過率良好,均在60%左右。Ge-Se紅外玻璃紅外透過率為43%。(2)Ge-Se-Sb紅外玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和成分及升溫速率密切相關(guān)。在相同升溫速率條件下,GexSe90-xSbi0 (x=20,23,25,30)紅外玻璃的Tg隨著Ge含量的增加呈先增加后減小的變化趨勢,當(dāng)Ge含量為25%時(shí),Tg達(dá)到最大值。這是由硫系紅外玻璃的網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)結(jié)構(gòu)及各化學(xué)鍵平均鍵能的總和所決定的。此外,(x=20,23,25,30)紅外玻璃的Tg隨著升溫速率的增加而增加,動(dòng)力學(xué)效應(yīng)十分顯著。Ge30Se70玻璃的Tg高于Ge25Se65玻璃的Tg,這主要也是總平均鍵能的變化引起的。(3)GexSe90-xSbio (x=20,23,25,30)玻璃的動(dòng)力學(xué)理想玻璃化轉(zhuǎn)變溫度T0隨著Ge含量的增加呈現(xiàn)先增加后減小的變化規(guī)律。Ge30Se70玻璃的T0高于Ge25Se65玻璃的T0。(4) GexSe90-xSbio (x=20,23,25,30)玻璃的TK值分別為376.89 K、401.68 K、418.77和473.41 K。GexSe90-xSb10玻璃的TK值隨Ge含量(20≤x≤30)的增加呈線性增加的變化規(guī)律；(5) GexSe90-xSb10玻璃聊值在20.7-23.2之間,Tg/TK值介于1.183-1.357之間,表明這四種成分的硫系玻璃均為“強(qiáng)”的液體。CexSe100-x (x= 25,30)玻璃動(dòng)力學(xué)脆性m分別為26.3和21.9,為典型的“強(qiáng)”的玻璃。Ge-Se-Sb玻璃的約化玻璃轉(zhuǎn)變溫度Trg (=Tg/Tm)介于0.678到0.742之間,均大于2/3,說明它能有效抑制結(jié)晶相的成核與長大過程,有利于非晶相的形成。
【關(guān)鍵詞】：Ge-Se-Sb紅外玻璃 Ge-Se紅外玻璃 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 比熱 Kuazmann溫度 脆性參數(shù)
【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】：2015
【分類號】：TG139.8
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-23
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 金屬玻璃的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 玻璃研究的發(fā)展史11-12
• 1.2.2 玻璃化轉(zhuǎn)變12-14
• 1.3 玻璃動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)研究14-17
• 1.3.1 過冷液體動(dòng)力學(xué)14-16
• 1.3.2 過冷液體的熱力學(xué)16-17
• 1.4 液體脆性17-18
• 1.4.1 過冷液體的脆性17-18
• 1.4.2 液體脆性的研究現(xiàn)狀18
• 1.4.3 液體脆性的研究意義18
• 1.5 硫系玻璃的結(jié)構(gòu)及其性能特點(diǎn)18-21
• 1.5.1 硫系玻璃的結(jié)構(gòu)及其對力學(xué)性能的影響18-20
• 1.5.2 硫系玻璃的光學(xué)性質(zhì)20-21
• 1.5.3 硫系玻璃的應(yīng)用21
• 1.6 本課題研究的意義和主要內(nèi)容21-23
• 2 實(shí)驗(yàn)過程及測試方法23-28
• 2.1 原料成分選取23
• 2.2 制備工藝流程圖23
• 2.3 石英管預(yù)處理23-25
• 2.4 性能測試方法25-26
• 2.4.1 差示掃描量熱分析25
• 2.4.2 X射線衍射測試25
• 2.4.3 紅外透過率測試25-26
• 2.5 玻璃及晶體比熱的測試26-28
• 3 Ge-Se-Sb、Ge-Se紅外玻璃的制備及其性能28-45
• 3.1 紅外玻璃的融制28-32
• 3.2 試樣X射線衍射分析32-34
• 3.2.1 Ge-Se-Sb紅外玻璃的X射線衍射分析32-33
• 3.2.2 Ge-Se紅外玻璃的X射線衍射分析33-34
• 3.3 紅外透過率測試34-37
• 3.3.1 Ge-Se-Sb紅外玻璃的紅外透過光譜測試34-36
• 3.3.2 Ge-Se紅外玻璃的紅外透過光譜測試36-37
• 3.4 差式掃描量熱分析37-44
• 3.4.1 Ge-Se-Sb紅外玻璃的差式掃描量熱分析37-41
• 3.4.2 Ge-Se紅外玻璃差示掃描法分析41-44
• 3.5 小結(jié)44-45
• 4 紅外玻璃的動(dòng)力學(xué)理想轉(zhuǎn)變溫度及脆性參數(shù)45-55
• 4.1 Vogel-Fulcher方程確定T_045-49
• 4.1.1 Ge-Se-Sb紅外玻璃的T_045-47
• 4.1.2 Ge-Se紅外玻璃的T_047-49
• 4.2 動(dòng)力學(xué)脆性49-52
• 4.2.1 Ge-Se-Sb紅外玻璃的動(dòng)力學(xué)脆性49-51
• 4.2.1 Ge-Se紅外玻璃動(dòng)力學(xué)脆性51-52
• 4.3 約化玻璃轉(zhuǎn)變溫度52-54
• 4.4 小結(jié)54-55
• 5 Ge-Se-Sb紅外玻璃熱力學(xué)性質(zhì)55-63
• 5.1 比熱的測量55-58
• 5.2 T_K的確定58-61
• 5.3 小結(jié)61-63
• 6 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文71-73
• 致謝73-75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 常芳娥;唐博博;朱滿;高阿紅;張龍;堅(jiān)增運(yùn);;CsCl對Ge_(23)Se_(67)Sb_(10)紅外玻璃組織和性能的影響[J];功能材料;2013年14期

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本文編號：679552