锗硅酸盐玻璃的制备和发光性能研究.pdf

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1、⑧论文作者签名：叠莲盂指导教师签名i』睦论文评阅人1：绘盟矗评阅人2：罢复至评阅人3：隧碧评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：王J，祥委员1：皇l宴堑委员2：金《蓝．委员3：鲢左、委员4．呈重里．委员5：隧熊．．Author’ssignature：出i幽基i一‘●‘Supervisor7ssignature：ExternalReviewers：鱼塑煎羔丛．．．16盟』塑!亟￡缝13盥C蛔ExaminingCommitteeChairperson：ExaminingCommitteeMembers：虽也地明￡j址Dateoforaldefense：M丛业窆，至Q!!浙江大学研究生学

2、位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：静远东签字日期：20f1年0弓月J『日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影

3、印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：静薄彖翩躲型≥‘__’一签字日期：20I

4、年O弓月fJ日签字日期：≯口，7年岁月7／日摘要摘要当今世界，能源危机和环境问题已成为影响人类可持续发展的重大问题，人们迫切希望应用节能环保的新技术，而光学玻璃就是具有这种魅力的新技术之一。锗硅酸盐光学玻璃因具有较低的声子能量，良好的玻璃形成能力以及较高的稀土离子溶解度，在光学领域，尤其是在信息处理，大屏幕显示，军事探测及激光医疗领域有广阔的发展潜力，近年来已引起学者的广泛兴趣。本文首先回顾了稀土离子掺杂锗硅酸盐光学玻璃的发展应用及研究现状

5、，在此基础上，采用高温熔融．退火法制备了锗硅酸盐光学玻璃及锗硅酸盐氟氧化物微晶玻璃。通过拉曼光谱，吸收．透过光谱，荧光光谱，X射线衍射等手段研究了氧化锗和氧化硅的比例、二价碱土金属氧化物的含量及种类、Dy203掺杂浓度、热处理时间和热处理温度对锗硅酸盐玻璃和锗硅酸盐氟氧化物微晶玻璃结构和性能的影响。主要得到了以下结果：采用高温熔融法制备了不同氧化锗和氧化硅比例的锗硅酸盐玻璃。研究结果表明，在锗硅酸盐玻璃中同时存在[Si04】，[Ge04】以及[Si04】＆[Ge04】混合网络结构。含不同比例氧化锗和氧化硅的锗硅酸盐玻璃，其Dy”离子的猝灭浓度和发光强度存在很大不同。当GeOz：S

6、iOz为20m01％：30m01％，Dy203的掺杂浓度为1．00m01％时，Dy”离子的发光强度达到最大。二价碱土金属氧化物主要影响玻璃中【GeO。】网络结构，但玻璃基质中Dy3+离子的发光强度却随着M90_caO_Bao的顺序减弱，原因是碱土金属离子半径越小，越能改善玻璃三维网络结构，提高稀土离子的分散率和发光效率。通过对锗硅酸盐氟氧化物玻璃进行热处理得到微晶玻璃。XRD结果表明，玻璃中生成了晶粒尺寸为纳米级的Ba3A1F9晶相。玻璃在可见一红外光区有较高的透明度(90％)。580oC下热处理4h后的微晶玻璃其发光强度最强。而对玻璃样品在6200C热处理后，玻璃中同时析出Ba

7、3AIF9晶相和BaAl2Si208杂相，玻璃样品出现浑浊。另外，考察了Dy203掺杂浓度对玻璃析晶行为及光学性能的影响，发现当Dy203掺杂浓度为1．00m01％时，玻璃发光强度达到最强，'-SDy203掺杂浓度达到3．00m01％时，玻璃中没有Ba3A1F9晶相的析出。通过比较未经热处理玻璃样品和经5800C下热处理4h的微晶玻璃样品的发射光谱得知，热处理后微晶玻璃样品的光学性能得到很大的改善。关键词：锗硅酸盐玻璃，Dy203，荧光光谱，微晶玻璃AbstractNowadays，environmentandenergycrisishavebecomeinternational

8、issues．Thedevelopmentofnewtechnologyisneededforprotectingenvironment．Asoneofthemostfavoriteenergy-savingmaterials，opticalglasshasbeenpaidmoreandmoreattentionbyresearchers．Germanosilicateopticalglasshasbeenwidelyusedforluminescentmaterialsduet