玻璃陶瓷光功能材料的溶胶－凝胶法制备及其显微结构演变的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 罗文钦 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 导师 | 王元生 |
| 关键词 | 溶胶-凝胶法 玻璃陶瓷 晶化动力学 分相行为 显微结构 |
| 其他题名 | Investigation on Sol-Gel Preparations and Microstructural transformations of Optical Glass Ceramics |
| 中文摘要 | 玻璃陶瓷是一种由玻璃和晶粒组成的复合材料，是一种潜在的激光晶体材料廉价的代替品。由于它具有量子效率高，吸收和发射范围宽，荧光寿命长等优异的光谱性能，因而越来越受到人们的关注。溶胶-凝胶法是一种制备玻璃陶瓷的新方法，它具有制备温度低，制品均匀度、纯度高，化学计量准确等优点，是一个很有前途的材料制备工艺。在本文，我们用溶胶-凝胶法制备了Er-PbFZ-SiO2、Yb-Y203-SiO2和YF3-SiO2系透明玻璃陶瓷。通过TG-DAT（或TG-DSC）、FTIR、xRD、TEM等实验手段研究了各系统的溶胶-凝胶过程和材料的显微结构变化，尤其是玻璃在受热过程中的相转变（分相和晶化）动力学。实验结果表明：对于PbFZ-5102系统，干凝胶在经过300℃热处理后，从SiO2玻璃基体中析出了β-PbFZ纳米晶粒。微量的Er掺杂（1-Zmof％）将在纳米晶表面形成一个杂质层，增加原子扩散的势垒，使晶化激活能略微升高，明显阻碍了玻璃的析晶；随着Er含量的提高，在相同热处理制度下，析出的β-PbFZ晶粒逐渐变小，其形状也变得越来越不规则；当掺杂浓度增加到4mol％时，部分Er离子开始进入β-PbFZ纳米晶中形成固溶体。对于Yb-YZO3-5102系统，干凝胶加热到700℃，并保温两个小时后，玻璃发生了分相，一个富集了Y，Yb的球状玻璃相从连续的5102玻璃相中分离出来。分离出来的球状玻璃相随热处理温度的升高经历了成核、扩散长大、Ostwald熟化三个阶段而长大。对于YF3一SiO2体系，当干凝胶加热到300℃后，从玻璃相中析出包含数个snm左右的YF3小晶粒的多晶聚集体，随热处理温度的升高YF3逐渐从聚集体中分散开，最终以单分散的形式均匀地镶嵌在玻璃基体中，同时晶粒的大小保持不变。结合NZ吸附实验，我们还系统分析了YF3-SiO2体系玻璃陶瓷的孔隙结构随热处理温度而变化的规律。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-07 |
| 页码 | 65 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7142]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 罗文钦. 玻璃陶瓷光功能材料的溶胶－凝胶法制备及其显微结构演变的研究[D]. 中国科学院福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：福建物质结构研究所
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