稀土掺杂透明微晶玻璃制备及光学性能的研究开题报告

全文总字数：3564字

1. 研究目的与意义（文献综述）

微晶玻璃是将加有成核剂（个别可以不加）的特定组成的基础玻璃在一定温度下进行热处理而获得的既含一定晶相又含玻璃相的材料。

微晶玻璃由于其独特的结构和性能，使它集中了玻璃、陶瓷材料的优点。与质点无序排列的玻璃相比，微晶玻璃结构中存在一定量的有序区域（如几个分子大小），我们把这种区域称之为微晶体。由于微晶体是从母体玻璃中原位生成，且其颗粒细小，有颗粒增强的效果。因此，微晶玻璃比玻璃具有更优良的机械性能。微晶玻璃中不同晶相有不同的膨胀系数，利用这一特性我们可以获得不同膨胀系数的微晶玻璃材料。微晶玻璃中微晶体类型和微晶体大小可以通过核化-晶化条件来控制，当晶粒小于80纳米或者析出晶相且与母体玻璃组成相近时，就可获得透明微晶玻璃^[18]。

对透明晶体和透明陶瓷材料的研究现状分析可以看到,晶体材料存在制备条件苛刻、难于获得大尺寸制品、组成范围窄、受杂质影响大以及难于通过组成和工艺控制对材料性能进行“剪裁”和优化等问题,其发展受到一定程度的限制。透明陶瓷材料则存在原料纯度要求高、制备设备要求高、气孔难于排除、杂质影响大等问题^[1-5]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1. 确定玻璃基本组成，熔融法制备铝硅酸盐基础玻璃及钕掺杂基础玻璃，探索合适的制备透明微晶玻璃的工艺制度；

2. 研究热处理工艺制度变化对微晶玻璃析晶的影响；

3. 通过扫描电镜观察微晶玻璃样品的微观形貌，研究不同稀土掺杂量对晶体生长的影响；

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   3. 研究计划与安排

   第1－3周：查阅相关文献，明确研究内容，了解研究所需实验器材及样品制备方法、测试方法。确定实验方案及技术路线，完成开题报告。

   第4－6周：按照设计方案，初步进行实验，掌握实验的操作过程方法及测试处理技术，并进一步查阅资料，调整实验方案，为正式实验做准备，完成英文文献翻译。

   第7－12周：正式进行实验，制备样品并进行各种测试，做好实验记录，进行实验结果的处理分析，开始撰写毕业论文。

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   4. 参考文献（12篇以上）

   1. 金明芳，何峰，刘锡宇，张卓恒，何怡君，谢峻林，张树岩，第二步离子交换工艺对钠铝硅系玻璃性能的影响[j]，人工晶体学报，2018，47(07):1402-1408

   2. 乔勇，何峰，张卓恒，刘锡宇，马强，谢峻林，k₂sio₃对钠铝硅系化学钢化玻璃性能的影响[j]，玻璃，2018，45(02):40-46

   3. 宋培煜，庞欢欣，马强，李玉辉，何峰，谢峻林，第二步离子交换时间对钠铝硅系统力学敏感玻璃的影响[j]，硅酸盐通报，2016，35(07):1985-1989

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