The invention relates to a preparation method of a high fracture toughness of chalcogenide glass, batch of chalcogenide glass set special heat treatment step between the holding step and annealing steps, the heat treatment method comprises the following steps: after the end of the insulating glass melt down to 680 to 720 DEG C, standing for 1 ~ 2H in ice water mixture in 5 ~ 15s, and then immediately placed in 400 to maintain the constant temperature of 450 DEG C for 0.5 to 1H, and then in the air quenched 0.5 ~ 1min. The sulfur based glass prepared by the invention has high fracture toughness, good processability and good infrared transmittance.
【技术实现步骤摘要】
一种高断裂韧性硫系玻璃的制备方法
本专利技术属于硫系玻璃材料
,特别是涉及一种高断裂韧性硫系玻璃的制备方法。
技术介绍
硫系玻璃是指在元素周期表第ⅥA元素中除氧和钋外,以S、Se、Te为基础,并引入其他非金属元素或金属元素(如Ge、As、Sb)相互组合而形成的一种非晶态玻璃材料。与近年来迅速应用于光学领域的单体材料(如单晶Ge)和其他多晶材料(如多晶ZnSe)相比,硫系红外玻璃不但具有良好的光学均匀性、较低的损耗、易于压制精确成型以降低成本等一系列优点,而且还具有优良的半导体性质和流变特性以及良好的红外透过等性能,因此这种玻璃是一种可应用于许多重要军用系统关键窗口的红外透波材料,在军用和民用的各种红外领域备受关注。但是,由于硫系玻璃材料特性和化学键较弱,导致力学性能较差、对裂纹传播非常敏感,抗热震性很差,因此难以对硫系玻璃进行切割和特殊形状加工。目前,有的解决方法是对硫系玻璃进行微晶化处理制备红外玻璃陶瓷来提高其力学性能。但是对于Ge-Se-Sb体系硫系玻璃而言,该系统成玻非常稳定,现有的技术手段无法对其实现可控微晶化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对Ge-Se-Sb体系,提供一种无微晶化的高断裂韧性硫系玻璃的制备方法,利用该系统玻璃液在特定温度下的纳米分相特性,控制玻璃的相组成,从而提升材料的断裂韧性,提高该系统硫系玻璃的可加工性能,同时所产生的分相不会影响其光学性能,原有的红外透过性能基本保持不变。本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为:一种高断裂韧性硫系玻璃的制备方法,对硫系玻璃的配合料在保温步骤和退火步骤之间设置特殊的 ...
【技术保护点】
一种高断裂韧性硫系玻璃的制备方法,其特征在于对硫系玻璃的配合料在保温步骤和退火步骤之间设置特殊的热处理步骤,该热处理步骤为:保温结束后所得玻璃熔融物降温至680~720℃,静置1~2h后置于冰水混合物中5~15s,然后立即置于400~450℃恒温保持0.5~1h后,接着于空气中淬冷0.5~1min。
【技术特征摘要】
1.一种高断裂韧性硫系玻璃的制备方法,其特征在于对硫系玻璃的配合料在保温步骤和退火步骤之间设置特殊的热处理步骤,该热处理步骤为:保温结束后所得玻璃熔融物降温至680~720℃,静置1~2h后置于冰水混合物中5~15s,然后立即置于400~450℃恒温保持0.5~1h后,接着于空气中淬冷0.5~1min。2.根据权利要求1所述的一种高断裂韧性硫系玻璃的制备方法,其特征在于所述硫系玻璃的配合料组成按摩尔百分比计含有如下成分:Ge15~25%,Se60~70%,Sb10~20%。3.根据权利要求2所述的一种高断裂韧性硫系玻璃的制备方法,其特征在于所述的配合料采用单质Ge、Se、Sb,纯度均≥99.999%。4.根据权利要求1所述的一种高断裂韧性硫系玻璃的制备方法,其特征在于所述降温的速率小于5℃/min。5.根据权利要求1所述的一种高断裂韧性硫系玻璃的制备方法,其特征在于所述保温步骤为:对硫系玻璃的配合料加热,首先以小于10℃/min的速率升温至600~650℃保温8~10h,然后再以小于5℃/min的速率升温至900~950℃保温20~25h。6.根据权利要求1所述的一种高断裂韧性硫系玻璃的制备方法,其特征在于所述退火步骤为:将热...
【专利技术属性】
技术研发人员:陶海征,阳涵,顾少轩,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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