导读:本文包含了铋酸盐玻璃论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:材料,铋酸盐玻璃,宽带近红外发光,铥镝共掺杂
铋酸盐玻璃论文文献综述
金文田,赵国营,徐玲芝,邱娟,侯京山[1](2018)在《Tm~(3+)/Dy~(3+)共掺铋酸盐玻璃的1.47μm宽带发光》一文中研究指出采用高温熔融法制备了Tm~(3+)/Dy~(3+)共掺杂铋酸盐玻璃样品。利用样品的差热分析曲线、拉曼光谱、红外透过光谱、吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线,对800nm激光二极管抽运下样品的1.47μm宽带发光特性进行了研究。研究结果表明,制备的铋酸盐玻璃具有良好的热稳定性、较低的声子能量和较高的红外透过率。当Dy~(3+)的摩尔分数为0.3%时,实现了对Tm~(3+)的1.47μm发光的敏化增强,其荧光谱线的半峰全宽为118nm。计算得到1.47μm发光的最大受激发射截面为4.37×10~(-21) cm~2,光纤放大品质因子为5.31×10~(-26) cm~3。(本文来源于《中国激光》期刊2018年09期)
郭伟[2](2018)在《铋酸盐玻璃低温连接蓝宝石接头组织和力学性能研究》一文中研究指出蓝宝石是一种单晶状态的Al_2O_3陶瓷,它具有强度高、硬度大、熔点高、绝缘性好、结构稳定性好、耐磨、耐蚀性能好以及透光性能优异等特点,被广泛用作导弹和战斗机等高速飞行器的窗口材料。现有的技术无法实现大尺寸蓝宝石的制备,要实现大尺寸蓝宝石窗口的制备往往需要连接技术将其装配成型,因此,实现蓝宝石的有效连接是扩展其应用、发挥其结构和功能材料作用的关键。目前,蓝宝石最主要的连接方法为金属活性钎焊法,但其连接过程需要真空和高温环境,此外还存在蓝宝石母材与金属钎料热膨胀系数不匹配而导致的接头应力问题。如果采用与蓝宝石热膨胀系数更为匹配的低熔点玻璃在大气环境下实现蓝宝石的低温连接,则可以大大降低成本,并且有利于缓解接头应力问题。本文制备并采用低熔点铋酸盐玻璃对蓝宝石进行了连接试验,通过工艺参数和玻璃成分的优化实现了蓝宝石的有效连接和对接头界面反应的有效控制,从而降低了连接温度,缓解了蓝宝石接头的残余应力。基于玻璃与蓝宝石母材的热膨胀系数具有良好匹配性和玻璃软化点低的设计思想,本文采用熔融-急冷法制备了成分分别为50Bi_2O_3-30B_2O_3-20Zn O、50Bi_2O_3-40B_2O_3-10Zn O、50Bi_2O_3-50B_2O_3和40Bi_2O_3-60B_2O_3的铋酸盐玻璃,随后对玻璃的热学性能和力学性能等进行了表征。试验发现,随着玻璃B_2O_3/Bi_2O_3比例的提高,玻璃的转变温度(T_g)、软化温度(T_f)、维氏硬度(H_v)和叁点弯曲强度(σ)逐渐降低,玻璃的热膨胀系数(α)逐渐增加,玻璃的析晶倾向逐渐降低。在对玻璃性能研究基础上,制定了蓝宝石连接工艺,首先采用铋硼锌玻璃对蓝宝石进行了连接试验。研究发现,当采用50Bi_2O_3-40B_2O_3-10Zn O玻璃连接蓝宝石时,在600℃、625℃和635℃连接温度下,接头内部产物分别为块状Bi_4B_2O_9、长条状Bi_(24)B_2O_(39)以及颗粒状Zn Al_2O_4。当温度高于635℃时,随着连接温度提高和保温时间延长,Zn Al_2O_4颗粒长大,当温度为675℃时,颗粒开始团聚,随着温度提高,团聚现象加剧。随着连接温度的提高,接头剪切强度先升高后降低,接头强度最大值为85MPa。在650℃连接蓝宝石时,随着保温时间增加,接头剪切强度逐渐降低。高硬度、高模量的Zn Al_2O_4颗粒在接头中原位形成,实现了对接头的弥散强化,并通过诱导裂纹偏转和增加裂纹扩展路径,促使裂纹断裂能升高。当采用50Bi_2O_3-30B_2O_3-20Zn O玻璃连接蓝宝石时,接头内部生成的Zn Al_2O_4颗粒较大、团聚现象较为严重,接头的剪切强度较低。此外,采用50Bi_2O_3-40B_2O_3-10ZnO玻璃对纯度分别为100wt.%、99wt.%和95wt.%的多晶Al_2O_3陶瓷(分别记作100Al_2O_3、99Al_2O_3和95Al_2O_3)进行了连接试验。研究发现,存在玻璃向多晶Al_2O_3陶瓷的渗透现象,随着多晶Al_2O_3陶瓷母材纯度的降低,玻璃的渗透现象加剧,玻璃向母材的渗透破坏了玻璃/Al_2O_3界面,导致接头力学性能下降。通过对95Al_2O_3连接试验发现,随着温度的升高,接头强度先升高后降低,当连接温度为625℃时,接头强度达到最大值,为58MPa。通过对玻璃成分进行优化,随后采用了与蓝宝石热膨胀系数更为匹配的铋硼玻璃对蓝宝石进行了连接试验。研究发现,当采用50Bi_2O_3-50B_2O_3玻璃在600-750℃连接蓝宝石时,蓝宝石接头内部生成了Al_4B_2O_9晶须,随着温度升高,Al_4B_2O_9晶须长大,接头强度先升高后降低。随着保温时间增加,Al_4B_2O_9晶须逐渐长大,接头强度逐渐降低。接头中原位生成的Al_4B_2O_9晶须增加了接头焊缝区域与蓝宝石的热膨胀匹配性,并阻碍了剪切裂纹扩展,促使接头剪切强度最高可达95MPa。当采用40Bi_2O_3-60B_2O_3玻璃在700℃连接蓝宝石时,较采用50Bi_2O_3-50B_2O_3玻璃连接接头相比,Al_4B_2O_9晶须尺寸较大,由于50Bi_2O_3-50B_2O_3玻璃与蓝宝石热膨胀系数更为匹配,因此接头强度也较高。随后,采用了50Bi_2O_3-50B_2O_3玻璃对不同纯度的多晶Al_2O_3陶瓷进行了连接试验。研究发现,在多晶Al_2O_3接头内部均生成了Al_4B_2O_9晶须,随着多晶Al_2O_3陶瓷纯度的降低,玻璃向多晶Al_2O_3陶瓷的渗透加剧,接头强度逐渐降低。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)
金文田[3](2018)在《稀土离子掺杂铋酸盐玻璃的发光性能研究》一文中研究指出稀土离子掺杂发光玻璃,因其在激光器,光纤放大器,光纤通信和显示器等领域具有广泛的应用,而受到研究人员的广泛关注。铋酸盐玻璃具有优良的透红外性能,高折射率,高密度,良好的热稳定性和较低的声子能量,是一种优良的稀土离子掺杂基质材料。采用传统的熔融法制备了一系列不同Dy~(3+)掺杂浓度的铋锗酸盐玻璃。通过拉曼光谱研究了玻璃样品的结构,通过吸收光谱、激发光谱、发射光谱以及荧光寿命,研究了玻璃样品在3?m波段和可见光波段的发光性能。结果表明,所制备的铋锗酸盐玻璃主要是由[BiO3]叁角锥体、[BiO6]八面体和[GeO4]四面体通过复杂的网络结构连接而成。样品在中红外区域具有良好的透过率,最大透过率达到78%。在808nm激光泵浦下获得了较宽的2.9?m发光,半高宽高达374nm。当掺入1mol%Dy~(3+)时,发光强度达到最大,峰值发射截面为7.78?10~(-21)cm~2。在391nm激光泵浦下,样品发出白光,并且可以通过调节Dy~(3+)含量调节发光的颜色。因此所研制的铋锗酸盐玻璃在中红外激光器及白光LED照明领域具有潜在的应用价值。采用高温熔融法制备了一系列Tm~(3+)/Dy~(3+)共掺杂铋硅酸盐玻璃。通过差热分析曲线、拉曼光谱、红外透过光谱、吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线,对800nm激光泵浦下玻璃样品的1.47μm波段发光特性进行了研究。结果表明,制备的铋硅酸盐玻璃具有优良的热稳定性、较低的声子能量和较高的红外透过率,在800nm激光泵浦下,随着Dy~(3+)离子掺杂浓度的逐渐增加,Tm~(3+):~3H_4→~3F_4能级跃迁和Tm~(3+):~3F_4→~3H_6能级跃迁分别对应的1.47μm发光和1.8μm发光出现明显的强度反转,当Dy~(3+)离子浓度为0.3mol%时,1.47μm波段的发光峰值强度超过1.8μm发光,实现了Dy~(3+)对Tm~(3+)1.47μm宽带发光的敏化增强,其荧光半高宽(FWHM)为118nm。根据Fuchtbauer–Ladenburg公式计算得到1.47μm波段发光的最大受激发射截面(σ_e)为4.37?10~(-21)cm~2,光纤放大品质因子(FWHM?σ_e)为5.31?10~(-26)cm~3。良好的近红外宽带发光特性表明Tm~(3+)/Dy~(3+)共掺铋硅酸盐玻璃在S波段光纤放大器领域具有潜在的应用。采用传统的熔融法制备了Er~(3+)/Tm~(3+)共掺杂铋硅酸盐玻璃。通过测试玻璃样品的吸收光谱和荧光光谱,分析和表征了Er~(3+)、Tm~(3+)离子之间的能量传递机制和传递效率。结果表明:在800nm和1550nm光源泵浦下,Er~(3+)的掺入能够增强Tm~(3+)离子1.8μm发光,相应的最大发射截面分别为6.7×10~(-21)cm~2和7.3×10~(-21)cm~2,荧光带宽达到250nm。根据Dexter-Foster模型,得到Er~(3+):~4I_(13/2)能级到Tm~(3+):~3F_4能级的直接能量传递系数为16.8×10~(-40)cm~6/s。结果表明,制备的铋硅酸盐玻璃可作为1.8μm激光器材料。(本文来源于《上海应用技术大学》期刊2018-05-20)
夏李斌[4](2018)在《白光LED用硼铋酸盐基玻璃及YAG:Ce~(3+)玻璃陶瓷的制备与性能研究》一文中研究指出白光LED已广泛应用于通用照明、指示、显示、汽车大灯等领域,但现有商用白光LED(Y3Al5O12:Ce3++蓝光芯片)的显色性低、色温高及热稳定性差的缺陷,严重限制了其在高品质、高功率领域的应用。制备以稀土离子掺杂玻璃为基质的Y3Al5O12:Ce3+(YAG)玻璃陶瓷材料,是解决当前白光LED存在缺陷的有效途径之一。本文针对当前YAG玻璃陶瓷中红光不足、基质玻璃原料成本高或使用受限、以及YAG荧光粉受玻璃基质侵蚀机理缺乏等问题,提出了一种低成本、环境友好型硼铋酸盐玻璃基质,制备了铕离子掺杂的红光发射玻璃及其为基质的YAG玻璃陶瓷,研究了系列铕掺杂硼铋酸盐玻璃的结构与红光发射性能;探索了二元系硼铋酸盐玻璃基YAG玻璃陶瓷中晶相的侵蚀机理;讨论了多元系玻璃基玻璃陶瓷中YAG晶相的侵蚀行为,分析了系列玻璃陶瓷的发光性能,开展了白光LED器件封装和性能测试。研究表明:(1)铕掺杂硼铋锌、硼铋碱土玻璃中,Eu3+具有强烈的蓝光激发和红光发射,其强度从硼铋镁到硼铋钡玻璃依次升高,4 mol%为硼铋锌玻璃中Eu3+的最佳掺杂浓度;铕掺杂硼铋钙玻璃的发光强度随nB/Bi降低变化不大,但随Ca2+浓度升高而降低,3 mol%为Eu3+最佳掺杂浓度,玻璃结构的致密程度和局部对称性均随nB/Bi的降低而降低,随Ca2+的升高而升高;不同Eu3+浓度掺杂时,以2 mol%浓度为界,玻璃结构致密度升高速率由小变大;铕掺杂硼铋酸盐玻璃结构的主要组成为[BO3]、[Bi O3]、[Bi O6]及[BO4]等单元。(2)B2O3-Bi2O3二元系玻璃基YAG玻璃陶瓷制备中,YAG晶相几乎全部被侵蚀,玻璃陶瓷发光严重受损;降低熔制温度、减少玻璃中(BO3)3-阴离子是抑制晶相受侵蚀的有效手段;Bi4B2O9中间相的生成,可能是高nBi/B玻璃中促进YAG受侵蚀变成YAB(Al3Y(BO3)4)晶相的主要因素。(3)B2O3-Bi2O3-Ca O叁元系基玻璃陶瓷中,5 mol%Ca2+添加浓度下YAB消失,YAG受侵蚀程度和玻璃陶瓷发光强度随Ca2+浓度升高而降低,15 mol%为Ca2+的最佳添加浓度。(4)B2O3-Bi2O3-Ca O-Eu2O3四元系基玻璃陶瓷中,YAG受侵蚀程度均相对较低,但随熔制温度升高而升高;700 oC下,YAG受侵蚀的时间约在熔制开始的9.6~15.8 min内,其侵蚀产物可能包含YAB等四个物相,且其均未融入玻璃相;玻璃陶瓷中,Bi离子未发生价变,Ce3+、Eu3+之间也未发生能量传递,玻璃陶瓷的发光强度随熔制温度的降低、YAG掺杂量的升高而升高;制备的样品具有较高的量子效率和热稳定性,以及良好的光电性能(流明效率105.3 lm/W,色温3940 K,显色指数70.1)。上述研究,不仅制备了有望应用于高功率暖白光LED领域的低成本、环境友好及良好发光性能的YAG玻璃陶瓷,也为玻璃/晶体复合材料的研究提供了理论参考和借鉴。(本文来源于《江西理工大学》期刊2018-05-01)
赵轩[5](2017)在《铋酸盐玻璃钎料连接钛酸镁陶瓷/YIG铁氧体工艺及机理研究》一文中研究指出采用铋酸盐玻璃钎料分别进行钛酸镁同种陶瓷连接实验和YIG铁氧体同种陶瓷连接实验,改变连接过程中的连接温度和保温时间,分析铋酸盐玻璃钎料在连接中的界面反应机理。在此基础上进行钛酸镁陶瓷与YIG铁氧体异种陶瓷连接实验。分析铋酸盐玻璃钎料连接钛酸镁陶瓷/YIG铁氧体连接工艺及机理,测试钛酸镁陶瓷与YIG铁氧体连接接头剪切强度,分析界面反应产物对接头剪切强度的影响。对比两种成分配比的玻璃钎料形成连接接头的剪切强度,得到能够形成钛酸镁陶瓷与YIG铁氧体陶瓷高强度连接接头的铋酸盐玻璃钎料成分配方。铋酸盐玻璃钎料中B_2O_3和SiO_2含量越高,其玻璃转化温度和玻璃软化点越高,在钛酸镁陶瓷表面和YIG铁氧体表面铺展过程中的黏度下降越慢,实现良好润湿所需要的温度越高。在润湿试验中,B_2O_3和SiO_2含量较低的铋酸盐玻璃钎料在660℃左右润湿角达到10°以下,而B_2O_3和SiO_2含量较高的铋酸盐玻璃钎料在731℃左右润湿角达到10°以下。铋酸盐玻璃钎料在连接温度下对钛酸镁陶瓷和YIG铁氧体表面润湿,溶解破坏母材陶瓷表面的化学键,就钛酸镁陶瓷而言,铋酸盐玻璃钎料溶解陶瓷表面过程中破坏O-Ti离子键,Ti~(4+)被溶解掉进入到玻璃钎料中与ZnO和Bi_2O_3反应,生成界面反应产物钛酸铋和Zn_2TiO_4物相,其中钛酸铋有Bi_12TiO_12和Bi_2Ti_2O_7两种结构,失去Ti~(4+)的钛酸镁变为MgO相。铋酸盐玻璃钎料同样溶解YIG铁氧体的化学键,破坏YIG铁氧体表面的O-Y离子键和O-Fe离子键,被溶解掉的Y~(4+)和Fe3+进入玻璃钎料中与ZnO和Bi_2O_3反应,生成Bi YO3、Zn Fe_2O_4和Y_2O-3,失去Y~(4+)和Fe~(3+)的YIG铁氧体变为Fe_2O_3相。设计铋酸盐玻璃钎料的成分配比可以调节其线膨胀系数,当铋酸盐玻璃钎料的线膨胀系数介于钛酸镁陶瓷和YIG铁氧体之间,可以形成无裂纹缺陷的接头,当铋酸盐玻璃钎料的线膨胀系数高于两种母材时,容易在连接接头中出现裂纹,降低剪切强度,无裂纹缺陷的钛酸镁陶瓷/YIG铁氧体接头剪切强度可达50MPa,有裂纹缺陷的钛酸镁陶瓷/YIG铁氧体接头剪切强度只有10MPa左右。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01)
林志文[6](2016)在《稀土掺杂的新型铋酸盐玻璃的研究》一文中研究指出近年来,由于信息量的快速增长和灵活的网络需求,如何提高现有光纤通信系统的通信容量已成为当务之急。然而,作为波分复用(WDM)系统重要设备的传统掺铒石英光纤放大器(EDFA)的带宽是非常有限的,怎样才能满足这种日益增长的需求,已成为当前光通信器件研究的主流。目前,最有效的途径就是开发出新型的超宽带光纤放大器。一方面,可以通过寻找出新型的放大器玻璃材料代替传统的硅酸盐玻璃材料。与传统的硅酸盐玻璃相比,铋酸盐玻璃具有更加优异的特征,比如较高折射率、无毒性、较低的熔制温度、最小声子能量等,是应用于光放大器的一种极具前途的基质材料。另一方面,可以通过引入其他稀土离子以拓宽其发光波段。在本论文中,首次设计出了两种新型的多组分铋酸盐玻璃体系,分别为Li_2O-SrO-ZnO-Bi_2O_3(LSZB)和Li_2O-Na_2O-ZnO-MoO_3-Bi_2O_3(LNZMB)玻璃体系。通过稀土掺杂研究该体系在光放大器、激光器和上转换发光等领域的潜在应用价值,并取得了一些研究成果。所有玻璃样品都是通过高温熔融法制备而得,然后测试了样品的物理性质与光谱性质,并运用Judd-Ofelt理论和McCumber理论对相关光谱进行了相应的分析与讨论。第一,通过分析未掺杂玻璃样品的拉曼光谱,可知本论文所设计的新型铋酸盐玻璃体系是一种很适合用作稀土掺杂的基质材料。第二,Er~(3+)掺杂的LSZB玻璃样品的荧光半高宽为78nm,在1535nm处的受激发射截面为 9.76 10~(-21) cm~2,两者的乘积达到了 761.28 10~-21 cm~2s,这一数值对于光放大器是尤为重要的,表明掺铒的LSZB玻璃体系具有较好的增益放大性能,是一种应用于宽带放大器的理想基质材料。第叁,分析了Tm~(3+)离子掺杂的LSZB玻璃的吸收和发射光谱,在785nm激光器的泵浦下,在1.47mm附近观测到明显的荧光发射,且带宽约为112nm。最后,讨论了两种掺铒玻璃体系的上转换发光机制,发现其在549nm及659nm附近存在较强的上转换绿光和红光发射。综上所述,本论文研究的两种稀土掺杂的新型铋酸盐玻璃体系在光放大器、激光器和上转换器件等领域有着广阔的应用前景。(本文来源于《云南师范大学》期刊2016-05-20)
周珏辉,王睿,张启龙,杨辉[7](2015)在《铋酸盐玻璃/Mg_2SnO_4陶瓷复合材料结构与介电性能研究》一文中研究指出使用固相法制备了铋酸盐玻璃/Mg2Sn O4陶瓷复合材料,研究复合材料相组成、微观形貌及其介电性能。研究表明:发现铋酸盐玻璃能够有效降低Mg2Sn O4烧结温度。当铋酸盐玻璃添加量为15wt.%以下时,复合材料为单相Mg2Sn O4,随着玻璃添加量的增加,陶瓷密度升高,介电常数上升同时介电损耗下降。而当铋酸盐玻璃添加量达到20 wt.%时,出现Bi2O3第二相,并伴随大量气孔,降低复合材料体积密度,破坏其介电性能。含15wt.%铋酸盐玻璃的复合材料在1350℃烧结获得最优介电性能:εr=7.74,Q×f=8800 GHz。(本文来源于《中国陶瓷工业》期刊2015年03期)
成俊雯[8](2014)在《金属纳米颗粒在铋酸盐玻璃中的制备与叁阶非线性光学特性研究》一文中研究指出铋酸盐玻璃是一种性能优良的新型重金属氧化物玻璃,它有着较硼硅酸盐等传统氧化物玻璃更高密度、高线性和非线性折射率以及较宽的红外透过范围,因此被认为是实现全光开关的最佳候选材料之一。另一方面,金属纳米颗粒作为一种重要的纳米材料,能够在一定光谱范围内产生表面等离子谐振(SPR)效应从而极大地增强纳米金属复合玻璃材料在该光谱范围内的线性和非线性光学性能。本文将金属纳米颗粒引入铋酸盐玻璃中,拟通过铋酸盐玻璃连续的熔融退火过程中自身的热化学还原效应,实现高光学品质纳米金属复合玻璃材料的制备,并对复合材料的微观结构和其非线性光学性能进行了系统研究。在相关理论研究的基础上对制备工艺进行设计与优化,最终获得SPR覆盖通信波段的新型纳米金属复合玻璃材料。主要进行了以下几方面的研究:(1)研究了Bi2O3-B2O3二元系统玻璃的网络结构形成与光学性能。采用传统的高温熔融-退火法制备了一组Bi/B比不同的Bi2O3-B2O3二元系统玻璃,分别测量了玻璃的密度、线性折射率、吸收光谱以及拉曼光谱,分析了Bi2O3-B2O3二元系统玻璃的网络形成机理,系统研究了不同Bi/B比下B2O3和Bi2O3在玻璃网络结构中的竞争机制,重点探讨了组成对铋酸盐玻璃光学和结构性能的影响,为今后探索有着高光学性能的铋酸盐玻璃提供了一定的理论支持和切实可行的实际途径。(2)研究了银纳米颗粒掺杂铋酸盐玻璃的光谱及其叁阶非线性光学特性。采用热化学还原法制备了银纳米颗粒掺杂的铋酸盐玻璃复合材料。利用紫外可见吸收光谱观察到了银纳米颗粒表面等离子谐振(SPR)吸收的峰值位移特性,用拉曼光谱表征了引入银纳米颗粒后玻璃的结构变化。借助飞秒激光脉冲激发下的Z扫描与光克尔闸技术,在近红外波段下研究了材料的叁阶非线性光学特性。研究结果表明银纳米颗粒铋酸盐复合材料有着亚皮秒级的非线性响应时间,并且其非线性折射率γ在纳米颗粒的热电子效应以及局部场效应的影响下,较基质玻璃最高可以提升29倍。此外,铋酸盐玻璃本身的非线性吸收效应则由于银颗粒SPR在高入射光强度下的漂白效应而受到了明显的抑制。(3)研究了银纳米颗粒的引入量对铋酸盐玻璃叁阶非线性光学性能的增强影响。采用熔融-淬冷-退火一步法通过将银离子Ag+引入到铋酸盐玻璃中制备出银纳米颗粒。银纳米颗粒的表面等离子谐振(SPR)吸收现象表明其SPR峰位与Ag+的引入量呈非线性相关,并依此确定了银纳米颗粒的最佳引入量。借助飞秒激光脉冲激发下的Z扫描技术,在近红外波段下研究了材料的叁阶非线性光学特性。测得银纳米颗粒最佳析出时的样品的非线性折射度γ值为2.7×10-16m2/W,且并未发现样品有双光子吸收。另外用光克尔闸技术验证了银纳米颗粒复合铋酸盐玻璃超快(亚皮秒级)的非线性响应。(本文来源于《宁波大学》期刊2014-06-12)
程继萌,李韦韦,赵国营,李顺光,陈伟[9](2013)在《掺镱铋酸盐玻璃近红外发光的温度特性》一文中研究指出研究了组分为55Bi2O3-25B2O3-10SiO2-(10-x)Ga2O3-xYb2O3(x=0.5,2.0,5.0)掺镱铋酸盐玻璃在1μm近红外波段发光的温度特性。测定了9K低温到350K高温条件下975nm和1003nm主次荧光峰,它们的半峰全宽基本没有大的变化,表明铋酸盐玻璃基质对镱离子的非均匀加宽是谱线加宽的主要原因。另外,电子-声子耦合对镱离子荧光光谱和荧光寿命也有一定程度的影响。对于荧光寿命的温度特性,本身具有较大荧光俘获效应的镱离子的寿命受到明显影响,其中在高温区的影响比在低温区的更强。(本文来源于《中国激光》期刊2013年10期)
成俊雯,陈飞飞,戴世勋,许银生,谭瑞琴[10](2013)在《纳米银颗粒掺杂铋酸盐玻璃的光谱与叁阶非线性光学特性研究》一文中研究指出采用新型的热化学还原法,制备了银纳米颗粒掺杂的铋酸盐复合玻璃材料。利用紫外-可见吸收光谱观察到了银纳米颗粒表面等离子谐振(SPR)吸收的峰值位移特性,用拉曼光谱表征了引入银纳米颗粒后玻璃的结构变化。借助飞秒激光脉冲激发下的Z扫描与光克尔闸技术,在近红外波段下研究了材料的叁阶非线性光学特性。研究结果表明银纳米颗粒铋酸盐复合材料有着亚皮秒级的非线性响应时间,并且其非线性折射率γ在纳米颗粒的热电子效应以及局部场效应的影响下,较基质玻璃最高可以提升29倍。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2013年06期)
铋酸盐玻璃论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
蓝宝石是一种单晶状态的Al_2O_3陶瓷,它具有强度高、硬度大、熔点高、绝缘性好、结构稳定性好、耐磨、耐蚀性能好以及透光性能优异等特点,被广泛用作导弹和战斗机等高速飞行器的窗口材料。现有的技术无法实现大尺寸蓝宝石的制备,要实现大尺寸蓝宝石窗口的制备往往需要连接技术将其装配成型,因此,实现蓝宝石的有效连接是扩展其应用、发挥其结构和功能材料作用的关键。目前,蓝宝石最主要的连接方法为金属活性钎焊法,但其连接过程需要真空和高温环境,此外还存在蓝宝石母材与金属钎料热膨胀系数不匹配而导致的接头应力问题。如果采用与蓝宝石热膨胀系数更为匹配的低熔点玻璃在大气环境下实现蓝宝石的低温连接,则可以大大降低成本,并且有利于缓解接头应力问题。本文制备并采用低熔点铋酸盐玻璃对蓝宝石进行了连接试验,通过工艺参数和玻璃成分的优化实现了蓝宝石的有效连接和对接头界面反应的有效控制,从而降低了连接温度,缓解了蓝宝石接头的残余应力。基于玻璃与蓝宝石母材的热膨胀系数具有良好匹配性和玻璃软化点低的设计思想,本文采用熔融-急冷法制备了成分分别为50Bi_2O_3-30B_2O_3-20Zn O、50Bi_2O_3-40B_2O_3-10Zn O、50Bi_2O_3-50B_2O_3和40Bi_2O_3-60B_2O_3的铋酸盐玻璃,随后对玻璃的热学性能和力学性能等进行了表征。试验发现,随着玻璃B_2O_3/Bi_2O_3比例的提高,玻璃的转变温度(T_g)、软化温度(T_f)、维氏硬度(H_v)和叁点弯曲强度(σ)逐渐降低,玻璃的热膨胀系数(α)逐渐增加,玻璃的析晶倾向逐渐降低。在对玻璃性能研究基础上,制定了蓝宝石连接工艺,首先采用铋硼锌玻璃对蓝宝石进行了连接试验。研究发现,当采用50Bi_2O_3-40B_2O_3-10Zn O玻璃连接蓝宝石时,在600℃、625℃和635℃连接温度下,接头内部产物分别为块状Bi_4B_2O_9、长条状Bi_(24)B_2O_(39)以及颗粒状Zn Al_2O_4。当温度高于635℃时,随着连接温度提高和保温时间延长,Zn Al_2O_4颗粒长大,当温度为675℃时,颗粒开始团聚,随着温度提高,团聚现象加剧。随着连接温度的提高,接头剪切强度先升高后降低,接头强度最大值为85MPa。在650℃连接蓝宝石时,随着保温时间增加,接头剪切强度逐渐降低。高硬度、高模量的Zn Al_2O_4颗粒在接头中原位形成,实现了对接头的弥散强化,并通过诱导裂纹偏转和增加裂纹扩展路径,促使裂纹断裂能升高。当采用50Bi_2O_3-30B_2O_3-20Zn O玻璃连接蓝宝石时,接头内部生成的Zn Al_2O_4颗粒较大、团聚现象较为严重,接头的剪切强度较低。此外,采用50Bi_2O_3-40B_2O_3-10ZnO玻璃对纯度分别为100wt.%、99wt.%和95wt.%的多晶Al_2O_3陶瓷(分别记作100Al_2O_3、99Al_2O_3和95Al_2O_3)进行了连接试验。研究发现,存在玻璃向多晶Al_2O_3陶瓷的渗透现象,随着多晶Al_2O_3陶瓷母材纯度的降低,玻璃的渗透现象加剧,玻璃向母材的渗透破坏了玻璃/Al_2O_3界面,导致接头力学性能下降。通过对95Al_2O_3连接试验发现,随着温度的升高,接头强度先升高后降低,当连接温度为625℃时,接头强度达到最大值,为58MPa。通过对玻璃成分进行优化,随后采用了与蓝宝石热膨胀系数更为匹配的铋硼玻璃对蓝宝石进行了连接试验。研究发现,当采用50Bi_2O_3-50B_2O_3玻璃在600-750℃连接蓝宝石时,蓝宝石接头内部生成了Al_4B_2O_9晶须,随着温度升高,Al_4B_2O_9晶须长大,接头强度先升高后降低。随着保温时间增加,Al_4B_2O_9晶须逐渐长大,接头强度逐渐降低。接头中原位生成的Al_4B_2O_9晶须增加了接头焊缝区域与蓝宝石的热膨胀匹配性,并阻碍了剪切裂纹扩展,促使接头剪切强度最高可达95MPa。当采用40Bi_2O_3-60B_2O_3玻璃在700℃连接蓝宝石时,较采用50Bi_2O_3-50B_2O_3玻璃连接接头相比,Al_4B_2O_9晶须尺寸较大,由于50Bi_2O_3-50B_2O_3玻璃与蓝宝石热膨胀系数更为匹配,因此接头强度也较高。随后,采用了50Bi_2O_3-50B_2O_3玻璃对不同纯度的多晶Al_2O_3陶瓷进行了连接试验。研究发现,在多晶Al_2O_3接头内部均生成了Al_4B_2O_9晶须,随着多晶Al_2O_3陶瓷纯度的降低,玻璃向多晶Al_2O_3陶瓷的渗透加剧,接头强度逐渐降低。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
铋酸盐玻璃论文参考文献
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