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硒基硫系玻璃与玻璃陶瓷的显微硬度研究
http://www.drnikola.com 2019-08-30 15:18:52 宁大红外材料及器件实验室

  近日,我室硕士生薛许宁(第1作者)和陈飞飞副研究员(通讯作者)在Journal of the American Ceramic Society期刊上发表了题为“Microhardness and optical property of chalcogenide glasses and glass‐ceramics of the Sn–Sb–Se ternary system”的论文。(Journal of the American Ceramic Socity,2019,102(4)2066-2074;https://doi.org/10.1111/jace.15980)

  我们研究了锡-锑-锡(SSS)三元体系硫系玻璃(ChG)的显微硬度。随着SSS ChG的平均配位数MCN接近2.4,显微硬度迅速增加,表明SSS玻璃网络从交联不足的松软状态转变为过度约束的刚性状态。这一发现与菲利普斯-索普约束理论的预测非常一致。我们发现Sb含量是决定SSS ChG显微硬度的主要因素。通过一步法热处理两个选定的SSS ChG样品,制备两个系列的红外透明SSS玻璃陶瓷(GC)样品,并通过XRD和SEM分析证实SSS GC中属于Sb2Se3相的纳米晶体的出现。我们发现与基质玻璃相比,SSS GC的显微硬度得到改善,并且这种改善可归因于热处理后Sb2Se3纳米晶体出现导致对称拉伸结构锥形SbSe3的增加。

图1.硒基硫系基质玻璃维氏硬度随平均配位数(MCN)的变化

图2.热处理对硒基硫系玻璃的影响

图3.硒基硫系玻璃经热处理局部微观示意图

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