【技术实现步骤摘要】
一种特定激光性能的激光玻璃材料的制备方法
本专利技术属于玻璃材料研究领域,具体涉及一种特定激光性能的激光玻璃材料的制备方法。
技术介绍
在整个人类历史中,玻璃是所有材料中最重要和最具影响力的材料之一,而且玻璃的重要性与日俱增。玻璃的一个明显特征是其非晶态结构,不需要满足与晶体化学中严格的化学计量要求。因此,元素周期表中几乎每一种元素都可以加入到玻璃中,从而存在无限数量的潜在玻璃材料,这使得特定性能玻璃材料的研发面临很多困难。玻璃材料未来的应用需要精准高效设计其组成配方及其性能,以满足不同应用领域下的功能需求。然而,由于玻璃材料结构的不确定性,其组成-结构-性能间的关系非常复杂,这严重阻碍了玻璃材料的研发。目前玻璃材料的研发主要靠实验试错法,其存在研发周期长、效率低、和成本高等问题。2011年,美国提出“材料基因组计划(MGI)”。材料基因组的概念类似于生物基因组,但应用于材料科学和工程领域,目标是基于其基础化学组成对材料特性进行定量准确的预测。在材料基因方法研究理念下,玻璃基因组的研究也受到关注。结合玻璃材料的物理模 ...
【技术保护点】
1.一种特定激光性能的激光玻璃材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:/nS1、获取同一种稀土离子的同一个玻璃体系激光玻璃材料配方数据及相应性能数据,构成玻璃成分-激光性能数据库;/nS2、以玻璃网络修饰体和网络中间体氧化物的阳离子元素性质与含量乘积、稀土离子氧化物含量作为输入层变量,玻璃激光性能作为输出变量,结合神经网络算法构建成分智能设计模型;/nS3、将玻璃成分-激光性能数据库划分为训练数据集和测试数据集,分别用于训练和测试成分智能设计模型,得到训练好的成分智能设计模型;/nS4、输入所需的目标激光性能,通过成分智能设计模型逆向计算筛选出满足目标性能的玻璃成分;/n ...
【技术特征摘要】
1.一种特定激光性能的激光玻璃材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、获取同一种稀土离子的同一个玻璃体系激光玻璃材料配方数据及相应性能数据,构成玻璃成分-激光性能数据库;
S2、以玻璃网络修饰体和网络中间体氧化物的阳离子元素性质与含量乘积、稀土离子氧化物含量作为输入层变量,玻璃激光性能作为输出变量,结合神经网络算法构建成分智能设计模型;
S3、将玻璃成分-激光性能数据库划分为训练数据集和测试数据集,分别用于训练和测试成分智能设计模型,得到训练好的成分智能设计模型;
S4、输入所需的目标激光性能,通过成分智能设计模型逆向计算筛选出满足目标性能的玻璃成分;
S5、按照筛选得到的玻璃配方,制备特定激光性能的激光玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种特定激光性能的激光玻璃材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述玻璃成分-激光性能数据库的数据来源包括玻璃数据库、文献。
3.根据权利要求1所述的一种特定激光性能的激光玻璃材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述激光玻璃为稀土离子掺杂的氧化物无机玻璃,所述稀土离子包括Nd3+、Yb3+、Er3+、Tm3+和Ho3+。
4.根据权利要求1所述的一种特定激光性能的激光玻璃材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述激光玻璃的结构中包括网络形成体、网络修饰体和网络中间体;网络形成体氧化物包括SiO2、P2O5、B2O3和GeO2;网络中间体氧化物包括ZnO、Al2O3、TiO2、PbO、La2O3;网络修饰体氧化物包括碱金属及碱土金属氧化物。
5.根据权利要求1所述的一种特定激光性能的激光玻璃材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,成分智能设计模型的输入变量有2*Q+1个,分别为Qi1=Xi*ci、Qi2=ri*ci和cRe;其中,Q为玻璃材料中网络中间体和网络修饰体氧化物种类的总数,Qi1、Qi2表示成分智能设计模型输入层变量,Xi、ri分别为第i个玻璃网络中间体或修饰体氧化物阳离子的电负...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨中民,吴敏波,钱国权,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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