GeS2-Ga2S3-CsI硫系玻璃的析晶行为及其组成依赖研究

林常规; 李卓斌; 覃海娇; 倪文豪; 李燕颖; 戴世勋

doi:10.7498/aps.61.154212

摘要

硫系玻璃晶化过程中析出晶相的控制是硫系玻璃陶瓷制备中的一个重要环节. 在制得的65GeS225Ga2S310CsI(GGC25)和70GeS220Ga2S310CsI(GGC20)玻璃和玻璃陶瓷基础上, 利用可见近红外透过光谱, SEM, XRD, Raman光谱等测试技术表征了其透过性能、晶粒尺寸、晶相类型等信息. 研究发现在这两组玻璃样品中少量的组分差别就能导致其显著的析晶行为改变: GGC20玻璃在热处理过程中析出的是GeS2晶体; GGC25样品则拥有两步析晶过程, 其率先析出Ga2S3, 而后才有GeS2晶体出现. 此外, 研究讨论了这种析晶行为与组成的依赖关系及其与玻璃网络结构之间联系, 可为今后硫系玻璃的可控晶化研究提供实验依据和理论指导.

关键词:

Abstract

Controllable precipitation of crystals is one of the key points in the fabrication of chalcogenide glass-ceramics. Glass compositions of 65GeS225Ga2S310CsI (GGC25) and 70GeS220Ga2S310CsI (GGC20) are specifically selected, and their glass-ceramic samples are obtained by careful heat treatment. The transmission spectra, grain sizes, and crystal phases of obtained samples are characterized using visible-near IR spectroscopy, SEM, XRD, and Raman scattering. Different crystallization behaviors are evidenced that GeS2 crystals are precipitated in GGC20 glass, and GGC25 samples show two crystallization mechanisms during the heat treatment, that is, Ga2S3 crystals were first precipitated and then the GeS2 ones. The compositional and the microstructural dependences of crystallization behavior are discussed, which would be a significant reference for the controllable crystallization in chalcogenide glasses.

Keywords:

作者及机构信息

1.
宁波大学材料科学与化学工程学院, 宁波 315201;

2.
宁波大学红外材料及器件实验室, 宁波 315211

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61108057), 浙江省自然科学基金(批准号: Y4110322), 宁波市自然科学基金(批准号: 2011A610091), 宁波大学学科项目计划(批准号: XKL11053)和宁波大学王宽诚幸福基金资助的课题.

Authors and contacts

1.
College of Materials Science & Chemical Engineering, Ningbo University, Ningbo 315201, China;

2.
Laboratory of Infrared Materials and Devices, Ningbo University, Ningbo 315211, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61108057), the Natural Science Foundation of Zhejiang Province, China (Grant No. Y4110322), the Natural Science Foundation of Ningbo, China (Grant No. 2011A610091), and the K. C. Wong Magna Foundation of Ningbo University, China.

参考文献

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施引文献

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