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本文旨在探索一种新型的具有优良中红外透过特性和物化性能的氧卤碲酸盐玻璃系统。通过对氧卤碲酸盐玻璃的制备工艺、物理化学性质和光谱特性的研究,为中红外波段透过的窗口玻璃材料发展提供一定的技术基础。
本论文包括以下五部分:文献综述、实验与理论分析、TeO2-ZnCl2-BaO-NaF玻璃系统的结构及中红外透过特性的研究、TeO2-Nb2O5-YF3玻璃系统的形成区及光谱性质研究、结论。
论文第一部分为文献综述部分,首先综述了红外玻璃的发展和应用,概括了中红外透过玻璃、碲酸盐玻璃的研究进展,并由此引出本论文的研究目的、研究内容和创新点。
论文第二部分是实验与理论分析部分,主要介绍了实验方法、理论分析、样品制备、性质测试等等。
论文的第三部分研究了TeO2-ZnCl2-BaO-NaF玻璃系统的结构及中红外透过特性,制备了一种新型的氧卤碲酸盐玻璃:(80-x)TeO2-15ZnCl2-xBaO-5NaF(x=30,20,10,0,mol%),对玻璃的机械强度、热稳定性、拉曼光谱、紫外吸收光谱、红外透过光谱等特性进行了研究。通过拉曼光谱分析研究了玻璃组分含量的变化对玻璃结构和红外透过性能的影响。结果表明,随着BaO含量的增加,玻璃在红外波段透过率显著增加,并且红外透过截止波长向长波方向移动,本部分对这一实验结果进行了机理性的研究探讨。同时,通过在熔制过程中通入高纯O2,以及引入适量的卤化物有效地除去玻璃中的[OH]基团,使玻璃的红外透过性能得到进一步的提高。这种新型的氧卤碲酸盐玻璃在中红外区域有较高的透过(≥80%),中红外波段透过截止波长达6.5μm。
论文的第四部分主要对TeO2-Nb2O5-YF3玻璃系统的形成区及光谱性质进行了研究。探明了TeO2-Nb2O5-YF3三元系统的玻璃形成范围,测试了玻璃的密度、折射率、差热(DTA)、拉曼光谱、红外透过光谱以及紫外吸收光谱,通过光谱分析研究了组分含量的变化对玻璃结构及红外透过特性的影响。实验结果表明,TeO2-Nb2O5-YF3玻璃系统具有优良的成玻璃性能和热稳定性等特性,而且在2.8~3.3μm区域内无明显的[OH]基团吸收,在中红外3~5μm区域具有优良透过性能。
论文的最后一部分为本论文的结论。在结论里,系统地总结了全文所得到的主要实验结论。