玻璃晶化法制备氧化物透明陶瓷研究进展

透明陶瓷是一种具有广阔应用前景的无机非金属材料,但以粉末烧结为主的传统制备策略存在依赖高质量原料粉体、需要长时间高温处理、设备和工艺复杂、生产成本高等技术限制。玻璃晶化法是通过调控晶化过程实现玻璃全部结晶并且获得透明陶瓷的新方法,因其可以克服与传统透明陶瓷加工相关的技术困难,并在合成高致密度、无气孔、非立方相、纳米结构透明陶瓷等方面具有独特的优势,而受到人们的广泛关注。本文首先从玻璃晶化法制备氧化物透明陶瓷的工艺方法和组分体系两方面入手,详细概述了该方法的发展历程和研究现状。接着,指出了目前研究中存在的问题,并对其未来发展前景进行了展望,以期该方法能够广泛应用于制备下一代高性能透明陶瓷材料。

氧化物透明陶瓷的中国专利申请现状分析

本文以氧化物透明陶瓷的专利数据为样本,从中国专利申请的时间分布、重点专利技术、主要申请人、专利状态等多角度详细剖析了国内氧化物透明陶瓷专利技术的整体态势以及技术概况,一方面为国内相关企业及科研单位快速了解我国的氧化物透明陶瓷的专利布局情况,把握重点专利技术,充分借鉴和利用专利信息指导生产和经营;另一方面,为国内新型功能陶瓷行业的研发方向创新和整体产业结构转型提供帮助。

Pr^(3+)掺杂透明氟氧化物玻璃陶瓷的光谱特性(英文)

用不同的激发波长532,514.5,476.5 nm,研究稀土Pr3+掺杂的透明氟氧化物玻璃陶瓷中Pr3+在LaF3微晶环境和玻璃环境中的不同的荧光行为。对于微晶中的Pr3+离子,当用532 nm和514.5 nm激发玻璃陶瓷时,观察到从3P0能级到3H5能级的发射,和1D2能级到基态3H4能级,3P0能级到3H6能级的发射。我们认为微晶中Pr3+离子的3P0能级上的电子布局是依靠电声子耦合-多声子辅助来实现的。为了进行比较,用476.5 nm共振激发玻璃及微晶中Pr3+离子的3P0能级,观察到3P0能级到很多低能级如:3H5、3H6、3F2的跃迁。而当在532 nm和514.5 nm非选择激发时,只有3P0能级到3H5能级的发射存在。我们认为这是由于不同的激光波长选择激发了不同环境中的Pr3+离子,532 nm和514.5 nm激发线选择激发了电声子耦合环境强中Pr3+离子。不同Pr3+离子掺杂摩尔分数分别为0.005%,0.05%,0.5%的发射光谱的研究还表明,这些电声子耦合环境强中的Pr3+离子浓度很高,很容易发生浓度猝灭现象。最后,用拉曼光谱研究了这类玻璃陶瓷的结晶性为和振动特性。

玻璃基质与纳米颗粒相互影响的光谱学研究

通过低温选择激发玻璃陶瓷中的LaF3∶Tm3+的1D2能级,成功地分开了两种局域环境中Tm3+离子的发射谱,使一些频率的发射谱仅来自于晶相,而另一些则仅来自于玻璃相。讨论了玻璃陶瓷中形成玻璃的氧化物和以晶相析出的氟化物之间的相互作用对两种局域环境中Tm3+离子的光学性能的影响。结果表明:晶粒较大时,氧化物玻璃对处于纳米晶体局域环境的稀土离子的影响减弱,纳米晶体对处于氧化物玻璃局域环境的稀土离子的影响增强;晶粒较小时,氧化物玻璃和晶粒接触面的增加会降低处于纳米晶体局域环境的稀土离子的发光效率,但纳米晶体对处于氧化物玻璃局域环境的稀土离子的影响减弱。晶粒越大,氧化物玻璃对处于纳米晶体局域环境的稀土离子的发光影响越小,发光性能越好。玻璃基质中SiO2的含量能影响两种局域环境的Tm3+离子发光效率。