磁光玻璃的制备及光谱性能研究
玻璃陶瓷的制备与应用
玻璃陶瓷的制备与应用摘要：陶瓷玻璃又称微晶玻璃，其作为21世纪的新型建筑材料具有优异的性能，广泛应用于各个行业。
本文介绍了玻璃陶瓷的发展史、制备方法和应用。
关键词：玻璃陶瓷制备性能应用Preparation And Application Of Glass CeramicsAbstract: Ceramic glass and glass ceramics, as a new building material in twenty-first Century with excellent performance, widely used in various industries. This paper introduces the history of the development of glass ceramics, preparation method and application.Keyword s: glass ceramic preparation properties application一、前言玻璃陶瓷,又名微晶玻璃,是将加有成核剂(个别也可不加) 的特定组成的基础玻璃,经热处理工艺后所得的微晶体和玻璃体均匀分布的复合材料。
玻璃陶瓷兼有玻璃和陶瓷的优点,具有许多常规材料难以达到的优异性能[1]。
玻璃陶瓷是材料科学上的一项新的研究发现,可以作为结构材料、技术材料、光学电学材料、装饰材料等广泛应用于国防尖端技术工业、建筑业及生活等各个领域。
因此,微晶玻璃被科学家们称为21世纪的新型建筑材料。
二、玻璃陶瓷的发展史由玻璃制备多晶材料的思想可追溯到十八世纪，法国学者家Rene De Reaumur于1739年进行了初步探索。
但微晶玻璃材料的研制成功并实现工业化则始于本世纪五十年代末，由美国康宁公司的Stookey发明了光敏微晶玻璃。
微晶玻璃的性能即决定于组成相的固有属性，又决定于形成的微观组织形态。
纳米材料的磁光性能研究
纳米材料的磁光性能研究随着现代科技的不断进步，纳米材料在各个领域中发挥着重要作用。
而在纳米材料中，磁光性能的研究备受关注。
磁光性能是指材料在磁场作用下对光的吸收、散射和旋光等行为。
本文将从磁光性能的意义、研究方法以及应用前景等方面探讨纳米材料的磁光性能研究。
首先，磁光性能的研究具有重要的理论意义。
纳米材料在磁场作用下展现出的独特性质引发了科学家们的浓厚兴趣。
通过研究纳米材料的磁光性能，可以揭示材料的电磁相互作用规律，为进一步深化对纳米材料的了解奠定基础。
此外，磁光性能的研究还可以帮助科学家们发展新的材料理论模型，为更好地理解纳米材料的性质提供理论支持。
其次，磁光性能的研究方法多种多样。
其中，光学光谱技术是研究纳米材料磁光性能的重要手段之一。
通过测量材料在磁场作用下的吸收、散射和旋光等光学特性，可以得到与磁光性能相关的数据。
此外，磁光性能的研究还可通过电子显微镜、X射线衍射等表征手段来获得纳米材料结构和形态等相关信息。
通过综合运用各种研究方法，科学家们可以全面地了解纳米材料的磁光性能。
进一步探讨纳米材料的磁光性能研究，它在许多领域中有着广阔的应用前景。
首先，在信息存储领域，纳米材料的磁光性能研究为磁存储技术的发展提供了新的思路。
研究表明，纳米材料的磁光性能可以被调控，从而实现对光的读写操作，进一步提升信息存储介质的读写速度和密度。
其次，在生物医学领域，纳米材料的磁光性能有望在磁共振成像和磁热疗法等方面得到应用。
通过控制纳米材料对光的吸收和散射行为，可以实现对生物体内部组织的显影和精确治疗，为临床医学提供更准确的诊断和治疗手段。
当然，纳米材料的磁光性能研究也面临一些挑战。
首先，纳米材料的制备和表征技术仍然存在不足之处，限制了对纳米材料磁光性能的准确研究。
其次，纳米材料的磁光性能研究涉及多个学科领域的交叉，需要科学家们之间的合作与交流，以充分发挥各学科的优势。
此外，纳米材料的应用前景也需要进一步验证和探索，才能实现真正的商业化应用。
光学玻璃
TN2062007010765磁光/涡流实时成像检测系统的研究=Study on magneto optical/eddy cur rent imaging system for r eal time testing [刊,中]/程玉华(四川大学制造学院激光技术应用研究所.四川,成都(610065)),周肇飞//光学精密工程. 2006,14(5).797801介绍了磁光/涡流成像检测系统的基本工作原理及组成,给出了初步的实验结果,并对试验结果进行了相应的图像处理,实现了对表面及亚表面细小缺陷的可视化无损检测,克服了传统的涡流检测方法中探头尺寸相对较小而检测面积大,检测工作要消耗大量时间且不易操作的缺点,并具有探测结果可视化且直观易懂;易于保存;检测难度低;检测前不需要清除油漆等表面覆盖层,只需要保证待检测表面具有较好的反射性能;可对亚表面以及表面缺陷进行实时成像检测等优点。
试验结果进一步验证了系统的正确性和重要性。
图5参13(于晓光)光学材料光学玻璃TQ171.1122007010766掺Er3+重金属氧氟锗酸盐玻璃光谱性质研究=Investiga t ion on spectr oscopic pr operties of Er3+doped heavy metal oxyfluoride ger manat e glass[刊,中]/徐时清(中国计量学院信息工程学院.浙江,杭州(310018)),鲍仁强//中国计量学院学报.2006,17(2).132136研究了重金属氧氟锗酸盐玻璃中Er3+离子的吸收光谱、有效吸收和发射线宽、荧光光谱、荧光半高宽、荧光寿命、带宽特性和增益性能。
应用Judd Ofelt理论计算了Er3+离子的强度参数t(t=2,4,6),应用McCumber计算了能级4I15/2!4I15/2跃迁的吸收和受激发射截面。
结果显示,随P bF2含量增加,Er3+离子的强度参数6,吸收线宽、发射线宽、荧光半高宽、荧光寿命、带宽特性和增益性能都增加。
磁光玻璃
磁光玻璃基础玻璃的制备与表征
掺量10% 掺量13.5%
掺量10 13. 10% 图2-6 掺量10%和13.5%对比
掺量20% 掺量25% 掺量30%
掺量20% 25%，30%对比 20%， 图2-7 掺量20%，25%，30%对比
磁光玻璃基础玻璃的制备与表征
第 3 章：
3.1 掺杂
玻璃性能分析
（1）采用传统高温熔融法以氢氧化铝(Al(OH)3)、硼酸 （H3BO3）、二氧化硅(SiO2)等为主要原料在加料、熔融、退火 温度分别为700oC、1480oC、600o C的条件下可制得性能较好的 ABS系统磁光玻璃基础玻璃，制备出的基础玻璃的氧化铽 (Tb2O3)最高掺量为13.5%； （2）在稀土Tb2O3的掺量<13.5%时，随着Tb2O3掺量的增加， ABS玻璃的化学稳定性增强； （3）DSC分析出当稀土Tb2O3的掺量<13.5%时，随着掺量 的提高 玻璃的热稳定性增强。 （4） XRD测试结果表明Tb3+主要在硼氧多面体中富集，析 晶的玻璃中含有TbBO3和BaB4O7，当Tb2O3掺量达到30%时还 包括少量六方相的A13Tb(BO3)4；
磁光玻璃基础玻璃的制备与表征
3.2
学稳
表3-1 化学稳定性测试
沸水浴时间 消耗盐酸 试样1 试样 试样2 试样 试样3 试样 试样4 试样 3d 2d 2d 2d 7d 5d 4d 6d 14d 7d 7d 8d 22d 10d 9d 11d 0.5h 1.0h 1.5h 2.0h
采用粉末法对玻璃的化学稳定性进行分析。
c
玻璃熔融温度(Tm)为1257oC
磁光玻璃基础玻璃的制备与表征
表3-2 玻璃的特征温度
温度 玻璃种类 ABS玻璃 掺量10%ABS玻璃 掺量13.5%ABS玻璃
Fe_3O_4_Au纳米材料的制备和光谱性质
第28卷,第4期光 谱 实 验 室Vol.28,No.4 2011年7月Chinese J ournal of Sp ectroscop y L abor atory July,2011Fe3O4@Au纳米材料的制备和光谱性质王超男a,b 方靖淮 ba(南通大学杏林学院 江苏省南通市外环东路999号 226007)b(南通大学理学院 江苏省南通市外环东路999号 226007)摘 要 采用共沉淀法制备了F e3O4纳米颗粒,并以其为晶种利用晶种生长法制备了F e3O4@A u磁性复合纳米粒子。
吸收光谱显示Au壳层成功包覆在了F e3O4纳米核的表面。
以结晶紫为探针分子的表面增强拉曼散射(SERS)光谱展示了F e3O4@A u良好的SER S活性。
关键词 复合纳米粒子;金包四氧化三铁;表面增强拉曼散射中图分类号:O657.32;O657.33 文献标识码:A 文章编号:1004-8138(2011)04-1869-041 引言磁性纳米材料被广泛应用于磁流体、磁记录材料、磁催化、巨磁电阻材料、生物医学材料和雷达吸波材料等领域[1,2],但是随着人们对磁性纳米材料性能认识及应用要求的不断提高,制备单一纳米材料越来越难以满足应用要求,为了提高材料的性能和改善纳米粒子的缺陷,制备具有纳米结构的表面包覆材料是一种行之有效的手段。
通过包覆改性,可以增加材料的功能,且由于具有特殊的几何结构,这类材料在电学、磁学、声学和光学等方面表现出奇特的性能。
Au的化学性质稳定,Au纳米颗粒具有生物亲和性及独特的光谱特性,以Au包覆磁性纳米颗粒形成核壳结构的纳米复合材料有效克服了磁性纳米颗粒稳定性差,容易团聚,表面功能基团少等缺点,并且给核壳结构的磁性纳米粒子带来了许多单一磁性材料无法得到的新特性,具有许多新用途[3]。
本文采用共沉淀法制备了磁性Fe3O4晶核,然后利用晶种生长法在Fe3O4晶核表面生长Au 层,制备核壳结构的Au包Fe3O4(Fe3O4@Au)磁光双功能复合纳米粒子,并利用吸收谱和SERS谱研究了Fe3O4@Au的光谱特性。
玻璃拉曼光谱
玻璃拉曼光谱全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：玻璃拉曼光谱是一种用于研究材料的非破坏性分析技术，通过观察材料中分子的振动模式，可以获取有关结构、组成和性质的信息。
玻璃是一种常见的无机非晶态材料，由硅氧化物组成，具有许多应用领域，如建筑、电子、光学等。
通过玻璃拉曼光谱分析，可以深入了解玻璃的结构和性质，进而为其应用提供指导。
玻璃在自然界中广泛存在，其主要成分是硅氧化物，通常还含有其他金属氧化物等杂质。
玻璃具有无法定型的非晶态结构，没有明确的晶体结构，因此其物理性质与晶体材料有着很大的不同。
从成分上来说，玻璃是一种非晶态材料，不具有明确的晶体结构，因此其原子和分子排列不规则，形成一种无序的结构。
这种无序结构使得玻璃具有许多特殊的性质，如透明、硬度高、抗腐蚀、热膨胀系数低等。
玻璃的结构和性质与其成分、制备方法等密切相关，通过拉曼光谱技术可以对玻璃的结构进行深入解析。
拉曼光谱是一种非破坏性的光谱分析技术，通过观察材料中分子的振动模式，可以得到有关其结构和组成的信息。
玻璃的分子结构中存在着许多振动模式，如拉伸、弯曲、扭转等，这些振动模式会产生特定的拉曼散射光谱。
通过分析玻璃的拉曼光谱，可以了解其内部结构的有序性或无序性、成分的分布情况等。
玻璃的拉曼光谱通常包含多个峰，每个峰对应不同的振动模式，如Si-O键的拉伸、弯曲振动等。
通过分析这些峰的位置、强度和形状，可以推断出玻璃的结构特征和成分信息。
玻璃中Si-O键的振动频率与Si-O-Si键角度大小密切相关，通过分析Si-O键的振动频率可以推断出玻璃的硅氧化物成分比例和结构类型。
还可以通过拉曼光谱分析玻璃中杂质的分布情况，了解其对玻璃性质的影响。
玻璃拉曼光谱还可以应用于玻璃的表征和质量控制。
通过比较不同玻璃样品的拉曼光谱，可以快速鉴别不同类型的玻璃，判断其品质和性能。
还可以通过检测玻璃样品中的杂质和缺陷，评估其纯度和完整性。
玻璃制造过程中可能会引入一些杂质或缺陷，这些都会影响玻璃的性质和应用，通过拉曼光谱检测可以及时发现并解决问题。
福州大学本科生科研训练计划申报项目排序表-福州大学化学学院
2018
朱宗利，李烨
谢在来
导师
创新训练
25075
化学
电场作用下水凝胶中单纳米金粒子的运动规律研究
张倩如
2017
陈煜华
郭隆华
导师
创新训练
25076
化学
遮阳自洁玻璃工程化关键技术研究
陈礼洋
2017
黎承昊，林昕雨，潘魏杰，李高兴
林华香
导师
创新训练
25077
化学
利用三氟乙醛水合物合成α-三氟甲基吲哚类化合物的反应研究
25063
化学
基于功能化金属有机骨架材料的表面辅助激光解吸电离质谱技术及环境雌激素快速检测
苏航
2017
余小勤，于秀敏
林子俺
导师
创新训练
25064
化学
具有锂负极保护的锂硫电池性能研究
谢树轮
2017
苏毕航，李为群
刘景东
导师
创新训练
25065
化学
稀土掺杂的钛氧团簇晶态材料的合成与性能研究
林倩雲
2017
窦天祎
林杰峰
2017
邹庆鹏，杨雄光
龙金林，董永强
自选
创业训练
25057
化学
福培腾特专利转化
刘建
2017
王雅妮，段红菱，夏晓艺，姚诗怡
邱彬
自选
创业训练
25058
化学
人工智能预测氮化碳褶皱结构
蔡在荣
2018
吴涣祺
林伟
导师
创新训练
25059
化学
表面等离子体光学防伪标签的构建
陈可欣
2018
陈松
郑远辉
自选
玻璃陶瓷复合材料的制备及其性能研究
玻璃陶瓷复合材料的制备及其性能研究在如今的科技发展日新月异的时代，为了适应不断变化的需求，各种材料都在不断被研发和推广。
其中，玻璃陶瓷复合材料作为一种新型材料已经逐渐应用到生产和实践中。
本文将从制备和性能两个方面来探讨玻璃陶瓷复合材料。
一、制备玻璃陶瓷复合材料是由玻璃、氧化铝和氧化锆等陶瓷颗粒组成的。
其制备过程主要包括粉末的制备和成型工艺两个步骤。
1.粉末的制备粉末的制备过程是制备玻璃陶瓷复合材料的关键。
通常，选择合适的原材料是制备成功的前提。
同时，为了得到稳定的粉末体系，在实际生产中，常使用理化方法、凝胶法、水热法等多种方法进行粉末的制备。
（1）理化法利用相应的化学原理，制备合适的物质进行处理，得到所需的材料粉末。
例如，利用水热合成路易斯酸和碱的离子反应制备铝氧体和锆氧体的粉末。
（2）凝胶法在凝胶法中，将氧化铝和氧化锆悬浊液加入可以生成凝胶的化学物质（如硝酸铝、氯化锆、硝酸铅等）中制备所需的粉末。
（3）水热法在水热法中，将氧化铝和氧化锆的混合物加入含有相应化学物质的水溶液中。
在设定好的温度和时间条件下，得到所需要的粉末。
2.成型工艺从制备材料的角度分析，研究制备材料的成型方法的优化是非常必要且重要的。
常用的成型方法包括：压制、注射成型、挤压成型、模压和3D打印等。
（1）压制制备过程中，将所需的粉末压缩成固体，之后再通过烧结和高温处理得到所需的终产品。
（2）注射成型在注射成型中，将粉末混合物加入注射机中，通过注射器将混合物注入一个模具中，依靠模具的形状来进行成型。
（3）挤压成型在挤压成型中，将粉末混合物通过挤压机挤压成形，依靠挤压机的压力来进行成型。
（4）模压在模压中，将粉末混合物压入一个模具中进行成型，通过模具的形状来进行成型。
（5）3D打印使用3D打印技术可以制造出复杂的玻璃陶瓷复合材料件。
只要在计算机上进行设计，并且设置好对应的参数，就可以通过机器进行制造。
二、性能1.物理性能玻璃陶瓷复合材料的物理性能主要包括机械性能、热膨胀系数、热导率、热稳定性等方面。
物理学科实验室建设方案(参考)
物理学科实验室建设方案（参考）1．基础物理与近代物理实验室1．1实验项目列表（参考）（1）基础物理与近代物理实验（分五个层次安排教学）第一层次（基本实验、必做）安排力热学6个、电磁学6个、光学4个，这类实验难度不高，适合全校理工科各专业学生学习和基本训练，此阶段主要目的是让学生学习和掌握基本实验程序、基本操作技能、基本实验方法、常用仪器使用、以与掌握数据处理的一般方法与对实验结果的评价等。
第二层次物理实验分两轮进行：第一轮（必做），安排12—16个物理规律的研究实验，这类实验适合物理专业的学生学习和训练，理工科学生可选修。
此段物理实验课程，要求学生学习如何做好实验，学习研究物理规律和分析实验现象的思想和方法，学习分析和评价实验结果。
第二轮（选做）安排涉与学科内容较广的提高性实验和限制性设计实验6—8个，学生通过此阶段的训练，可激发学生强烈的学习热情，变被动学习为主动学习，从而培养和提高学生的综合思维和创造能力。
第三层次（综合、设计性、研究性实验、选做）此阶段实验室对学生实行开放。
为学生提供发展个性和施展才能的机会，学生通过做开放实验，从成功和失败中得到训练，得到整体素质的提高，为今后近代物理实验和研究创新型实验奠定一定的基础。
第四层次近代物理实验（必做、）第五层次近代物理实验（选修）近代物理实验教学不仅是对物理教育本科学生开设，许多与物理有关或相关专业的学生亦应加入近代物理实验的学习。
（2）演示实验a．在教学楼内应设有专门的演示实验教室，其附近应配有相应的设备保管室。
配合大学物理理论进行教学，演示实验教室同时应具有多媒体教室的功能。
b．开放式演示实验室：应具有下列特点：①经典性。
能将某些经典的物理实验（尤其是获诺贝尔奖的物理实验演示出来）。
②现代性。
采用现代声光视频技术。
③知识性：将重要的物理实验、物理现象，现代物理学进展知识介绍或展示出来。
④同时具有多媒体教室的功能，配合基础物理实验室，近代物理实验室进行实验背景教学和科技动态教学。
透明导电光学功能玻璃的制备与应用研究
透明导电光学功能玻璃的制备与应用研究导电光学功能玻璃是一类具有透明性和导电性的材料，其在多个领域具有广泛的应用潜力。
本文将介绍透明导电光学功能玻璃的制备方法以及其在各个领域的应用研究。
一、制备方法1. 材料选择透明导电光学功能玻璃的制备首先需要选取合适的材料。
常用的材料包括氧化锡（SnO2）、氧化铟锡（ITO）和氧化铟锡锌（ITZO）等。
这些材料具备较好的导电性和光学透明性。
2. 溶胶-凝胶法制备溶胶-凝胶法是一种常用于制备透明导电光学功能玻璃的方法。
首先，将所选材料的相应前体溶剂中溶解，并加入适量的催化剂。
随后，在温和条件下进行溶胶凝胶反应，形成凝胶体。
最后，通过烧结或热处理等方式，将凝胶体转化为透明导电光学功能玻璃。
3. 磁控溅射法制备磁控溅射法是一种物理气相沉积技术，常用于高温陶瓷玻璃膜的制备。
通过在真空或惰性气体环境中，利用高能离子束轰击材料靶并将表面的原子释放出来，然后在基底上沉积形成薄膜。
这种方法不仅可以制备均匀薄膜，还可以控制薄膜的厚度和成分。
二、应用研究1. 光电显示领域透明导电光学功能玻璃广泛应用于光电显示领域，例如智能手机、电视和平板电脑等设备的触摸屏。
利用导电性材料的特性，可以实现对触摸信号的检测和传输，提高设备的操作便捷性和反应速度。
2. 光伏领域透明导电光学功能玻璃在太阳能电池领域也有重要应用。
将导电薄膜应用于太阳能电池上，可以提高电池的光电转换效率和稳定性，同时保持较高的光透过率，确保光能的有效吸收。
3. 电子设备领域透明导电光学功能玻璃还可以应用于电子设备的透明导电膜、导电屏蔽和电磁屏蔽等方面。
例如，应用于显示器或智能眼镜的玻璃材料，可以实现高透光度和导电性的要求。
4. 光学器件领域透明导电光学功能玻璃也被广泛应用于光学器件领域，例如光学薄膜、光学透镜和光学滤波器等。
利用导电薄膜的特性，可以实现对光学信号的调控和传输，提高器件的性能和功能。
5. 新能源领域透明导电光学功能玻璃在新能源领域也有应用潜力。
近代物理实验二十 磁光效应解析
所以
（4）
由（2）式得：
（5）
当 时， ，表示右旋；当 时， ，表示左旋。假如 和 的差值正比于磁感应强度 ，由（5）式便可以得到法拉第效应公式（1）。式中的 为单位长度上的旋转角，称为比法拉第旋转。因为在铁磁或者亚铁磁等强磁介质中，法拉第旋转角与外加磁场不是简单的正比关系，并且存在磁饱和，所以通常用比法拉第旋转 的饱和值来表征法拉第效应的强弱。(4)式也反映出法拉第旋转角与通过波长 有关，即存在旋光色散。
微观上如何理解磁场会使左旋、右旋圆偏振光的折射率或传播速度不同呢？上述解释并没有涉及这个本质问题，所以称为唯象理论。从本质上讲，折射率 和 的不同，应归结为在磁场作用下，原子能级及量子态的变化。这已经超出了我们所要讨论的范围，具体理论可以查阅相关资料。
其实，从经典电动力学中的介质极化和色散的振子模型也可以得到法拉第效应的唯象理解。在这个模型中，把原子中被束缚的电子看做是一些偶极振子，把光波产生的极化和色散看作是这些振子在外场作用下做强迫振动的结果。现在除了光波以外，还有一个静磁场 作用在电子上，于是电子的运动方程是
法拉第效应有许多重要的应用，尤其在激光技术发展后，其应用价值越来越受到重视。如用于光纤通讯中的磁光隔离器，是应用法拉第效应中偏振面的旋转只取决于磁场的方向，而与光的传播方向无关，这样使光沿规定的方向通过同时阻挡反方向传播的光，从而减少光纤中器件表面反射光对光源的干扰；磁光隔离器也被广泛应用于激光多级放大和高分辨率的激光光谱，激光选模等技术中。在磁场测量方面，利用法拉第效应驰豫时间短的特点制成的磁光效应磁强计可以测量脉冲强磁场、交变强磁场。在电流测量方面，利用电流的磁效应和光纤材料的法拉第效应，可以测量几千安培的大电流和几兆伏的高压电流。
8 102～10 102
磁性材料的制备与表征
材料科学与工程学院实验名称：磁性材料的制备与表征专业班级：10级金属材料工程1班姓名：叶明逵学号：1008102107指导教师：钟海长评定成绩：教师评语：指导老师签名：2013年 11月 2日磁性材料的制备与表征一、实验目的*了解磁性材料的制备过程与磁性材料的表征*熟悉并使用制备磁性材料的仪器二、实验设备等离子快速烧结炉，行星式混料机，行星式球磨机，干燥箱，喷雾式造粒机，万能拉伸试验机三、实验原理1.磁性是物质最基本的属性之一。
磁性材料可分为金属磁性材料和铁氧体磁性材料，它们有单晶、多晶和薄膜等形式。
磁性材料的磁性能属于铁磁性。
铁磁性物质最主要的特征在磁场中很容易被磁化。
当温度概予某一值时，铁磁体的自发磁化被破坏，铁磁性消失，这一温度称为居里温度。
居里温度是磁性材料使用温度的最高极限。
铁磁体在居里温度以下，其内部分裂为多个磁畴，每个磁畴的磁化取向不同，因此在整个铁磁体在未磁化时，对外不显线磁性，当把铁磁性材料至于外磁场的作用下，则磁畴结构将发生变化，这种变化称为技术磁化过程。
通常用磁化曲线来描述铁磁体的磁化速度或磁感应强度B随外磁场H变化的情况。
磁性材料常用磁滞回线来描述，其相关物理量分别是：（1）饱和磁感应强度B：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
（2）矫顽力：是表示材料磁化难易程度的量，该数值取决于材料的成分及缺陷（杂质，应力等）（3）居里温度：铁磁物质的磁化强度随温度的升高而下降，当达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度，他确定了磁性器件的工作温度上限（4）剩余磁感应强度：是磁滞回线上的特征参数，为H回到0的B的值。
（5）磁导率：是磁滞回线上的任何点所对应的B与H的比值，该数值与器件工作状态密切相关，初始磁导率是磁化曲线在原点的斜率。
最大磁导率是磁化曲线切线斜率的最大值即最陡峭的部分。
磁性器件是利用磁性材料的磁特性和各种特殊效应制成的，用于转换、传递和存储能量和信息。
07 玻璃的电学及磁学性质
A1、B1、a1 —与玻璃组成有关的常数
K/（Ω-1·m-1×10-8）
温度/℃ 图7-5 Na 2 O—RO—6SiO 2 玻璃的电导率与 温度关系 RO(1-) 129
K/（Ω-1·m-1×10-8）
温度/℃ 图7-6 K 2 O—RO—6SiO 2 玻璃的电导率与 温度关系 RO(1-ZnO,2-MgO,3-CaO,4-BaO,5-PbO)
在电真空工业中，常用 TK 100 （即电阻率 为 100 M cm 时所需的温度）来衡量玻 璃的电绝缘性能。 TK 100 越高，玻璃的电绝缘性能就越好。 图 7-5 和图 7-6 所示为玻璃的化学成分、温度和电导率的关系，图中标出了 TK 100 值， 从图中看出K 2 O比Na 2 O更能提高玻璃的 TK 100 值。各种RO对 TK 100 的提高作用是： PbO >BaO>CaO>MgO>ZnO（同摩尔分数） 在R 2 O 3 类氧化物中，Al 2 O 3 能降低 TK 100 值，B 2 O 3 则能提高 TK 100 值。 7.1.2.3 玻璃的电导率与热处理的关系 热处理对玻璃的电导率有很大的影响。 离子导电的玻璃经淬火后， 其电导率比退火玻璃 的高；相反，电子导电的玻璃则降低。 当玻璃中存在应力时，电导率就增加，因此未退火的玻璃电导率约为退火玻璃的三倍， 玻璃退火越好，它的电导率就越小。玻璃经淬火后其电导率比退火玻璃更高，约高 3~7 倍， 这是因为淬火玻璃保持了高温的疏松结构，离子迁移阻力较小。 对于含碱性氧化物的玻璃使之完全析晶，其电导率能降低几个数量级。玻璃局部析晶 时，其电导率则视碱性氧化物在晶相与玻璃相内的分配情况而定。 玻璃微晶化后能大大提高电绝缘性能（见表7-1），提高程度与析出晶相的种类及玻璃 相的组成有关。 此外，分相也会影响玻璃的电导率，但不同的分相结构，影响也不同。如果电导率大的 相以互相隔离的滴状形式出现，玻璃的电导率就会下降，反之亦然。如果分相后形成互相连 织的结构，则须视各个相是直径相等的还是大小不均的，后者将大大提高电阻率。
傅里叶红外光谱检测玻璃陶瓷
傅里叶红外光谱检测玻璃陶瓷一、引言傅里叶红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，简称FTIR）是一种广泛应用于材料科学、化学和生物学等领域的光谱分析技术。
它通过测量物质对红外光的吸收，提供了一种无损、快速、准确的化学成分分析方法。
玻璃陶瓷是一种无机非金属材料，由于其独特的物理和化学性质，在许多领域都有广泛的应用。
本文将探讨如何使用傅里叶红外光谱技术对玻璃陶瓷进行检测和分析。
二、傅里叶红外光谱技术傅里叶红外光谱技术是一种基于干涉仪和红外光学的光谱分析方法。
它利用干涉仪将红外光转换为干涉图，然后通过快速傅里叶变换（FFT）将干涉图转换为光谱。
通过对光谱的分析，可以获得物质分子结构的详细信息。
三、玻璃陶瓷的傅里叶红外光谱检测玻璃陶瓷是由微晶相和无定形基体组成的无机非金属材料。
由于其特殊的结构和性质，玻璃陶瓷在光学、电学和热学等领域有广泛的应用。
使用傅里叶红外光谱技术对玻璃陶瓷进行检测，可以获得以下信息：1. 确定玻璃陶瓷的化学组成：通过分析红外光谱的吸收峰，可以确定玻璃陶瓷中存在的化学键和官能团，从而确定其化学组成。
例如，硅酸盐玻璃陶瓷中的Si-O-Si和Si-O-Al等键的振动峰可以在红外光谱中观察到。
2. 研究玻璃陶瓷的晶体结构和相变：通过对红外光谱的精细分析，可以研究玻璃陶瓷的晶体结构和相变过程。
例如，某些玻璃陶瓷在加热时会发生晶体相变，这会导致红外光谱中特定波数的吸收峰的消失或出现。
3. 评估玻璃陶瓷的物理性质：通过分析红外光谱中特定波数的吸收峰的强度和形状，可以评估玻璃陶瓷的某些物理性质，如硬度、热稳定性等。
例如，硬质玻璃陶瓷的红外光谱中Si-O-Si和Si-O-Al等键的振动峰较强且尖锐，表明其硬度较高。
4. 鉴别玻璃陶瓷的类型和来源：不同类型和来源的玻璃陶瓷具有不同的化学组成和晶体结构，这会导致其红外光谱的差异。
因此，通过比较已知样品和未知样品的红外光谱，可以鉴别玻璃陶瓷的类型和来源。
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学校代码： 10708 学 号： 1202018
硕士学位论文
Thesis for Master’s Degree
磁光玻璃的制备及光谱性能研究
刘盼
指导教师姓名：殷海荣 教授 学 科 名 称：材料物理与化学 论文提交日期：2015 年 3 月 论文答辩日期：2015 年 5 月 学位授予单位：陕西科技大学
A Thesis Submitted to Shaanxi University of Science and Technology in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering Science
III
cloud. With the increase of with rare earth ions content, non-bridging oxygen increases,; while the glass optical band gaps are reduced. (4) The excitation intensity, emission intensity and fluorescence lifetime show a increase-decrease trend with the increase of Tb2O3 content, all above properties reaches a maximum value when the Tb2O3 content was 10 mol%. The (5D3, 7F6)→(5D4, 7F0) cross-relaxation is the main reason which causes of the concentration quenching. The luminous intensity increases after the heat treatment. Phonon energy of the host decrease after the formation of the microcrystalline. (5) The emission intensity of the magneto-optical glass decreases after the magnetic field introduction.; while Tb2O3 content and the light emission intensity which is only related to the magneto-optical glass have little change. The decrease intensity of Luminous intensity increases after the introduction of magnetic fiel. The luminous intensity decreases with the increase of powder size, and the luminous intensity decreases with the increase of which is prepared using the powders mixed by dry grinding process is higher than the glass by wet grinding process. The smaller magneto-optical glass powder with a greater of the relative surface area, increase of the defects and quenched center, decrase the emission intensity. In addition, the -OH reacts with the glass, so that dangling bond becomes a magneto-optical surface more glass frit, surface defects number, resuls in fluorescence quenching. KEY WORDS: magneto-optical glass, luminescent properties, optical basicity, concentration quenching
I
降低。在相同粒度下，湿磨工艺比干磨得到的荧光粉发光强度小，在实际应 用过程中，要获得较好的发光性能，磁光玻璃粉应采用干磨工艺，颗粒尺寸 应适当，结合激发条件、以及使用场合，来确定其大小。磁光玻璃粉体粒度 越小， 其相对比表面积越大， 导致缺陷和猝灭中心的增加， 降低了发光强度， 此外水中的-OH 与玻璃发生反应， 使磁光玻璃粉表面的悬键变多， 表面缺陷 变多，导致荧光淬灭。 关键词：磁光玻璃，发光性能，光学碱度，浓度猝灭
II
Preparation neto-Optical Glass
ABSTRACT
The high Verdet constant of the magneto-optical glass (GeO2-B2O3-SiO2-Tb2O3) was prepared by melting method. Basic physical properties, structural, spectroscopic properties of the magneto-optical glass was explored by optical basicity, optical band gap, and RE spectral theory. Additionally, the luminescence properties of magneto-optical glass were also studied in magnetic field by different processes impact method. The main conclusions are as follows: (1) With the increase of Tb2O3 content, the density of magneto-optical glass parabolic increases and Verdet constant increases linearly. The density and Verdet constant are 6.248 g/cm3 and -0.50 min/Oe.cm when the content of Tb2O3 is 70 mol.%. Optical basicity and oxygen ion polarizability increase with molar content of Tb2O3, and resultings in a large optical basicity. The 5d energy level splitting of Tb3+ ion, increasing the magnetic moment of the magneto-optical glass and the oxygen ion polarizability, and nleads to the increase of Verdet constant; (2) GBST magneto-optical glass sample is highest stability and lowest tendency to crystallization when the Tb2O3 content is 10 mol.%. The TbBO3 crystals have been founded after heat treatment. Network structure of GBST magneto-optical glass containing Tb3+ ions compose of a combination of network configuration such as [SiO4], [BO3] and [BO4], and the metaborate salt is existed in the glass to form a large endless chain structure which rare earth ions filled there in. (3) With the increase of Tb2O3 content, the absorption edge of the magneto-optical glass increases; while the optical band gap of the glass decreases, slightly. The orbit of Tb3+ ion with a lower polarizability could form a large polarizability group with the O2- ion, and result in the deform of electron
申请工学硕士学位论文
论文题目： 磁光玻璃的制备及光谱性能研究
学科门类：工学 一级学科：材料科学与工程 培养单位：材料科学与工程学院
硕士生：刘盼 导 师：殷海荣 教授
2015 年 5 月
Preparation and Spectral Properties of Magneto-Optical Glass
By Pan Liu Supervisor: Prof. Hairong Yin
May 2015
磁光玻璃的制备及光谱性能研究
摘 要
本 课 题 采 用 熔 融 法 制 备 了 高 Verdet 常 数 的 GeO2-B2O3-SiO2-Tb2O3 （GBST）磁光玻璃，采用光学碱度、光学带隙、稀土光谱理论等探究了磁 光玻璃基本物理性能、结构、光谱性能等，并探究了磁场及不同球磨方法对 磁光玻璃发光性能的影响，主要研究结论如下： （1）随着 Tb2O3 含量的增加，磁光玻璃的密度呈抛物线性增加，Verdet 常数线性增加，且在 Tb2O3 含量为 70 mol.%时为时密度和 Verdet 常数分别 为 6.248 g/cm3 和-0.50 min/Oe· cm。 光学碱度和氧离子极化率随 Tb2O3 摩尔含 量的增加而增大，高的光学碱度导致 Tb3+离子的 5d 能级分裂加大，增加了 磁光玻璃的磁矩和氧离子极化率，导致 Verdet 常数的加大； （2）GBST 磁光玻璃试样在 Tb2O3 含量为 10 mol.%时稳定性最高，析 晶倾向最低。经过析晶处理后可以得到 TbBO3 晶体。含 Tb3+离子的 GBST 磁光的网络结构是由[SiO4]、[BO3]和[BO4]等混合而成的，且玻璃中存在偏 硼酸盐形成大的无穷链状结构，Tb3+填充在其中的两个硼氧三角体[BO3]和 一个硼氧四面体[BO4]之间的空隙中； （3）随着 Tb2O3 摩尔含量的增加，磁光玻璃的吸收边增加，光学带隙 降低，但他们变化的幅度不大。Tb3+离子的极化率较低，但其轨道能与 O2离子形成具有较大极化率的基团， 电子云容易发生变形。 随着 Tb3+离子的加 入，非桥氧增加，玻璃的光学带隙都减小； （4）GBST 磁光玻璃的激发强度、发射强度及荧光寿命都随着 Tb2O3 摩尔含量的增加呈现先增加后降低的趋势， 且在 Tb2O3 为 10 mol.%时达到最 5 7 5 7 大。( D3， F6)→( D4， F0)交叉弛豫是导致浓度猝灭的主要原因。热处理后 磁光玻璃试样的发光强度增大， 主要原因为形成微晶后， 基质的声子能量降 3+ 低，Tb 在晶体场的作用下，降低了电子由高能级向低能级弛豫的几率，使 得高能级上的电子布局数增加； （5）引入磁场后，磁光玻璃的发光强度降低，Tb2O3 含量与发光强度 降低量关系不大， 与磁光玻璃自身发光强度有关。 即发光强度高的磁光玻璃， 引入磁场后，发光强度降低量大。当磁光玻璃粉的粒度降低后，其发光强度