csi 对 ges 2 基玻璃析晶性能的影响

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1、第37卷增刊光子学报Vol.37Sup.12008年11月ACTAPHOTONICASINICANovember2008*CsI对GeS2基玻璃析晶性能的影响1222朱时珍，范鑫烨，徐铁峰，戴世勋（1北京理工大学材料科学与工程学院，北京100081）（2宁波大学信息科学与工程学院，宁波315211）摘要：采用熔融淬冷法制备了(1-x)GeS2–xCsI(x=5,10,20mol%)硫卤玻璃，研究了其物理、光学以及相关的热稳定性能.利用DTA方法测定了玻璃转变温度(Tg)，玻璃析晶起始温度(Tc)，析晶峰值温度(Tp)，计算了

2、玻璃的热稳定性参数，包括ΔT、权重稳定参数H和Saad-Poulain参数S等.在非等温条件下，采用JMA和Augis-Bennett理论研究了玻璃的析晶活化能E.研究结果表明，随CsI含量的增加，其玻璃转变温度和析晶温度下降，Saad-Poulain参数S下降，而析晶速率先下降后增加.0.9GeS2-0.1CsI玻璃的析晶活化能最大，析晶峰平缓宽大，表明析晶速率较慢，有利于进行玻璃微晶化处理.随CsI含量的增加，玻璃的红外长波截止波长红移，增加了其光学带隙，说明重金属卤化物的加入可以减少玻璃体系中的杂质氧含量.关键词：硫卤

3、玻璃；析晶特性；热稳定性；析晶活化能中图分类号:TQ171.1文献标识码：A0引言成分比例称量各种原料，装入内径约为10mm的石英-3玻璃管中，抽真空至约10Pa后密封.放入摇摆炉硫系玻璃由于具有高的非线性系数、宽的透过窗中，以2/m℃in的速率升温至900℃熔化10h，然后口、超快的光学响应等优异的光学特性，在很多领域，空气中急冷至室温，然后放入比Tg小30℃的退火炉例如红外激光功率传输，红外光学器件，热成像和化中降至室温，获得透明的玻璃棒.学传感等领域等，有着广泛的应用，引起了人们极大采用SeikoTG/DTA6300微

4、分热分析仪，对急冷[1-3]的研究兴趣.但与氧化物玻璃相比，硫系玻璃的力的玻璃进行DTA分析，以获得玻璃的各个特征温度.学性能、抗热震性和化学稳定性差，这是由于它弱的样品重量为10mg，以α-Al2O3为参比物，在室温至化学键所决定的.通过对玻璃进行适当的热处理工700℃区间内测定玻璃的DTA曲线，升温速率分别艺，使得玻璃内部析出尺寸为纳米量级且均匀分布的为：5/℃min、10℃/min、15℃/min、20℃/min.整晶相，从而得到透明的玻璃陶瓷是当前研究的一个热个过程在氮气保护下进行，氮气流量是200mL/min.点.

5、而玻璃结晶动力学研究是解决这些问题的有效将玻璃切割并加工成尺寸为φ10mm×2mm试样，[4-6]途径之一.例如玻璃结晶活化能如果确定，就可以两面磨平行且抛光，用于光学特性的测量.样品的密判断这种玻璃的稳定性.非等温技术是用来计算析度采用Archimedes原理以四氯化碳为工作液体进行晶动力学参数的一个有效方法.研究如何评价硫系测定.红外吸收光谱采用Nicolet380型傅立叶红外玻璃结构及性能的稳定性、如何准确控制玻璃的热处-1-1光谱仪测量，测量范围为400cm~4000cm.用理条件，具有重要的研究和应用价值.本文在借

6、鉴前Perkin-Elmer-Lanbda950UV/VIS/NIR型分光光度计人研究的基础上，研究了几组（1－x）GeS-xCsI硫测试玻璃的可见吸收光谱，测量范围为300~1000nm.系玻璃的热稳定性和析晶性能，计算了玻璃（1-x）2GeS2-xCsI非等温结晶动力学参数.2结果与讨论2.1玻璃的热稳定性1实验表1给出了(1－x)GeS2–xCsI(x=5,10,20mol%)所选玻璃成份为(1-x)GeS2–xCsI(x=5,10,20三种玻璃的密度，表明随着CsI含量的提高，试样的mol%)，依次命名为CsI-5，

7、CsI-10，CsI-20.原料为密度增加，这是因为重金属卤化物具有大的极化率，高纯的Ge(99.99%),S(99.99%)和CsI(99.99%).按[7]引入硫系玻璃会增加玻璃结构的堆积密度.表1三种玻璃的密度试样CsI-5CsI-10CsI-20*国家留学回国人员基金资助密度/(g⋅cm-3)3.1843.3113.632Tel：010-68912712Email：zhusz@bit.edu.cn收稿日期：2008-10-17图1给出了(1-x)GeS2–xCsI系统玻璃在不同升增刊朱时珍，等：CsI对GeS2基玻璃

8、析晶性能的影响157温速率下的DTA曲线.由此得到玻璃的各个特征温成体GeS2具有类SiO2玻璃的四面体结构，[GeS4]四度，包括玻璃转变温度（Tg）、玻璃析晶起始温度(Tc)面体通过“桥硫”以共顶或共边的方式形成无规则网[1]+2-和析晶峰值温度(Tp)，见表2.结果表明，随着CsI络