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Ge-Se-Sb红外玻璃在2-15μm波长范围内具有良好的透过性和高的热稳定性,克服了传统红外玻璃材料(单晶Ge和多晶ZnSe)制备困难、加工工艺繁琐等缺点,并且可以采用精密模压工艺一次成型出复杂形状的玻璃镜片,是一种优良的红外透波材料,在红外探测器和热成像等领域已经获得了广泛应用。然而,目前Ge-Se-Sb红外玻璃因受其自身化学键较弱且声子能量较低的影响,机械强度较差,模压技术发展相对较慢。本文就Ge23Se67Sb10红外玻璃的制备、红外特性及力学性能等相关基础问题进行了研究。在保持红外玻璃透过率的基础上,对Ge23Se67Sb10红外玻璃进行了微晶化处理以提高其力学性能;研究了红外玻璃的精密模压工艺,确定了其最佳成形工艺;采用DSC、TMA、XRD、SEM、傅利叶红外光谱、显微维氏硬度、阿基米德法等手段对微晶化和模压前后的玻璃样品进行结构表征、性能测试和组织分析。主要结论如下:采用传统的熔融淬冷法制备出了致密度高、表面光亮的Ge23Se67Sb10红外玻璃,其红外透过率在波长2-15μm区域内达到65%,显微硬度为180Kgf/mm2。理论计算得出Ge23Se67Sb10红外玻璃平均原子配位数为2.56,可以断定其结构为三维网状结构。DSC结果表明,Ge23Se67Sb10红外玻璃的玻璃化转变温度在270~290℃范围内,表征其热稳定性的参数△T、H’、Hr与S分别为160.91℃、0.56、12.16、10.52,这说明制备得到的Ge23Se67Sb10红外玻璃具有良好的热稳定性与成玻能力。分别对玻璃转变温度为270℃和280℃的两组样品进行热处理,一方面研究了不同转变温度的玻璃样品热处理过程;另一方面研究了热处理对玻璃红外性能和力学性能的影响。红外与XRD结果表明,较高玻璃转变温度(280℃)的样品相对稳定,受热处理影响小,适合热处理微晶化的研究。转变温度为280℃的样品红外性能与力学性能研究发现,玻璃样品的透过率随热处理温度与时间的增加而相应减小,在中红外区域,样品的红外透过率降低明显,随着温度和时间的增加,透过率的减少逐渐扩展到整个红外区域;样品进行显微硬度测定发现,随着热处理温度的增加,样品的显微硬度呈现先增加后减少的趋势,在热处理温度为320℃×70h时,硬度达到最大值255Kgf/mm2,较基体玻璃提高了近40%。研究最终得出在热处理制度320℃×70h下,Ge23Se67Sb10红外玻璃的红外透过率较高,显微硬度最佳。研究了CsCl晶核剂的含量对Ge23Se67Sb10红外玻璃析晶能力和热稳定性的影响。XRD和SEM结果表明,添加CsCl后,在基体中主要析出GeSe2和Sb2Se3两种晶体相,且晶体相的尺寸随CsCl含量的增加而增大;Ge23Se67Sb10红外玻璃的3个典型特征温度(Tg、Tx和Tp)均减小,△T、H’、Hr与S等热稳定性判断参数也相应减小,红外玻璃的热稳定性降低,析晶倾向增大;Ge23Se67Sb10红外玻璃的显微硬度随CsCl含量的增加具有先增大后减小的规律,CsCl含量为2%时,显微硬度达到了208MPa,比基体玻璃提高了近16%。在玻璃转变温度Tg以上60℃模压温度(320℃)下,所成型的Ge23Se67Sb10红外玻璃样品表面质量较好,样品的红外透过率减小较少,且模压后玻璃的致密度增大。