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摘 要 硫卤玻璃具有热稳定性良好、红外透过率高、光学损耗低等特性，在红外传输材料领域具有良好的应用前景，例如热成像系统；此外，它还具有较低声子能量较低，因此、还被认为是理想的中红外激光增益材料。基于此，本论文的工作是主要采用熔体急冷法制备了 Ga2S3-Sb2S3-CsBr 新型硫卤玻璃，并确定了其玻璃形成区。采用DSC，拉曼和FTIR 等测试技术较系统地研究了该硫卤玻璃体系的热学性能，玻璃结构和光学性能。 该论文有图7幅，表 3个，参考文献 16 篇。 41423
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毕业论文关键词： 硫卤玻璃 玻璃形成区 拉曼光谱
Investigation on Preparation and Properties of Ga2S3-Sb2S3-CsBr Chalcohalide Glass
Abstract Chalcohalide glass have a good thermal stability, high infrared transmittance and low optical loss, therefore, they have been applicated in infrared transmission material fields, such as thermal imaging system. Moreover, the low phonon energy is consider as the ideal gain medium for middle infrared materials. In this paper, a series of Ga2S3-Sb2S3-CsBr chalcohalide glasses are prepared by melt-quenching and the glass forming domain is determined. The thermal property, glass structureand optical property are investigated by the measuring technique such as DSC, Raman and FTIR etc.
Key Words: chalcohalide glasses glass forming domain Raman spectra
目录
摘要Ⅰ
AbstractⅡ
目录Ⅲ
图清单Ⅳ
表清单Ⅳ
变量注释表Ⅴ
1 绪论1
1.1引言1
1.2硫系玻璃的研究进展1
1.3创新点4
2实验5
2.1工艺流程5
2.2实验原料5
2.3硫系玻璃的制备5
2.4硫系玻璃的分析技术7
3 Ga2S3Sb2S3CsBr 体系玻璃的性能研究9
3.1玻璃形成区9
3.2玻璃的热学性能（DSC）10
3.3玻璃的透光性能（FTIR）11
3.4拉曼光谱12
4总结与展望13
4.1总结13
4.2展望13
参考文献14
致谢15
1 绪论
1.1 引言 硫系玻璃（Chalcogenide glass）是指以掺杂硫族元素中的硫（S）、硒（Se）、碲（Te）为主，同时又另外掺杂适量其它的金属或者非金属的元素之后形成的非晶态材料。 硫系玻璃拥有光学损耗低、光学响应时间快、声子能量较低、线性和非线性折射率高、红外透过率高、化学稳定性好等优异性能，因此被人们看作是可以制备中红外光学器件以及非线性光学器件等器件的理想候选材料，在中红外激光、非线性光学、红外传输等领域都受到了广泛的关注[1]。 非氟卤化物玻璃的化学稳定性不佳、容易被水或者是潮湿的空气侵蚀、析晶倾向较比严重。在硫系玻璃中可以溶解卤化物形成一类稳定的玻璃——硫系-卤化物玻璃，简称硫卤玻璃。在硫系基质中加入卤化物后，能够扩大玻璃的透光范围和降低玻璃的本征损耗。与一般的卤化物玻璃相比，硫卤玻璃的化学稳定性以及成玻能力都得到很大提高。对于含有稀土掺杂的硫系玻璃，引入卤化物则可以降低被掺杂的稀土离子所处的配位环境的局域声子能量，进而可以提高掺杂离子的发光性能。基于此，硫卤玻璃被人们认为是红外传输的理想材料和红外激光的潜在应用材料。
1.2 硫系玻璃的研究进展 虽然硫系玻璃的优点众多，但是学者们对它的研究时间是比较短暂的。在1870年，由 Sellack 团队最早制备出了一种叫做硫化砷（As2S3）的玻璃，在这不久之后，硒化砷（H16As2Se3）玻璃也被制作出来，从此，人们开始了对硫系玻璃的研究。但在研究的最初阶段，因为玻璃制备以及原料提纯等方面存在难点，同时由氧化物制成的玻璃的物理性质比硫化物的优秀，比如：热膨胀系数较高、硬度较低和软化温度较低，所以硫化物玻璃并没有因此足够的重视。后来，随着人们对硫属化物玻璃的研究越来越广泛，硫属化物玻璃的制备工艺逐渐走向成熟，硫属化物玻璃作为一种性能更优的光学玻璃已经走向商业化。 目前，按照不同的体系，可以将硫属化物玻璃分为以下几个体系：