Se基红外玻璃特征温度与成分之间关系的研究

发布时间：2017-12-15 09:14

  本文关键词：Se基红外玻璃特征温度与成分之间关系的研究

  更多相关文章： Ge-Se-Sb玻璃 Ge-Se玻璃 T_g、T_0、T_k 比热容

【摘要】：本文以Se基红外玻璃GexSe80-xSb20(x=10,12.5,15,22.5,25)和 GexSe100-x(x=20,25,30,60)为研究对象,选用熔融淬冷法制备出了非晶体和晶体样品。通过XRD对试样进行非晶程度的结构鉴定,利用傅里叶变换红外光谱检测试样的红外性能,采用DSC热分析方法获得材料的玻璃转变温度Tg,根据VFT方程拟合法来确定试样的动力学理想玻璃化转变温度Tg0,通过实验测定比热确定出热力学理想玻璃转变温度Tk,最后计算试样的动力学脆性参数。论文主要研究结果如下：(1) GexSe80-xSb20和GexSe100-x玻璃试样在2～15μm波长范围内的透过率均在60%左右,最高可达75%,表明试样的红外性能良好,可适用于制作3-5gm和8-12gm的大气红外窗口。(2) GexSe80-xSb20和GexSe100-x试样的玻璃转化温度Tg与加热速率和样品的成分有关。加热速率增大,相同成分试样的玻璃转化温度Tg也会增大。当加热速率固定时,试样的玻璃转变温度则会随成分的改变而发生变化,呈现的趋势是随着样品中锗元素引入量的增大,玻璃试样的Tg值也会增加。(3)Se基红外玻璃GexSe80-xSb20和GexSe100-x的动力学特征温度T0小于其实际的玻璃转化温度Tg。随着锗元素含量和升温速度的加大,特征温度T0也呈现增加的趋势。但是不论成分与加热速率如何变化,得到最大转变速率处的体积转变分数fp均比0.6小,说明Ge-Se-Sb非晶态玻璃试样向晶体相转变的过程是按照各向异性的生长方式发生碰撞的。(4) GexSe80-xSb20试样的脆性参数m的取值范围为16.333～25.107,属于“中强度的玻璃”；二组元红外玻璃Ge25Se75和Ge30Se70的脆性参数m分别为15.584和12.732,属于“强的玻璃”。计算出GexSe80-xSb20试样的约化温度Trg均大于0.667。(5)拟合结果显示,同一成分过冷液体的比热cp1要大于晶体的比热cpc,通过计算求出GexSe80-xSb20热力学理想态的玻璃转变Tk温度依次为305.32 K、440.57 K、442.79 K、460.56 K和465.73 K。分析可知,当固定Ge-Se-Sb玻璃中Sb元素含量时,Ge元素含量的逐渐增大,Tk温度的取值也会呈现增加的趋势。对比Tk、Tg和T0,即可得到TgT0Tk的结论。
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ171.1

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本文编号：1291411