بررسی شیشه سرامیک های شفاف Li2O-Al2O3-SiO2 در حضور آلاینده ی Nd2O3

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 عضو هیات علمی دانشگاه تبریز

3 پژوهشگاه مواد و انرژی

چکیده

شیشه‌سرامیک‌های شفاف سیستم LAS را اصطلاحا شیشه‌سرامیک‌های اپتیکی دقیق می‌نامند که در کاربردهایی نظیر فوتونیک، لیزرهای حالت جامد، تقویت کننده‌های نوری و غیره استفاده می‌شوند. هدف از این پژوهش، بهینه‌سازی شرایط تبلور این نوع شیشه‌سرامیک‌ها در حضور آلاینده‌ی Nd2O3 می‌باشد. بدین‌منظور، آنالیز حرارتی افتراقی(DTA) برای بررسی رفتار حرارتی‌ و تعیین دماهای تبلور، آنالیز پراش اشعه‌ی ‌X برای بررسی بلورهای ایجاد شده، آنالیز ریزساختاری با استفاده از SEM برای بررسی ریزساختاری نمونه‌ها و آنالیز اسپکتروسکوپی UV-Vis برای بررسی میزان شفافیت شیشه‌سرامیک‌ها مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که با روش تبلور کنترلی می‌توان در حضور 5/0% Nd2O3 شیشه‌سرامیک شفاف تولید کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]     R. Krsmanovic, S. Bals, G. Bertoni & G. Van Tendeloo, “Structural Characterization of Er-doped Li2O–Al2O3–SiO2 Glass Ceramics”, Optical Materials, Vol. 30, pp. 1183–1188, 2008.

 

[2]     P. Hartmann, R. Jedamzik, S. Reichel & B. Schreder, “Optical Glass and Glass­ Ceramic Historical Aspects and Recent Developments”, Applied Optics, Vol. 49 pp. 157-176, 2010.

 

[3]     K. H. Park & D. W. Shin, “The Correlation between the Crystalline Phases and Optical Reflectance in Glass Ceramics for IR reflector”, Journal of Ceramic Processing Research, Vol. 3, pp. 153-158, 2002.

 

  1. Buch, M. Ish-Shalom, R. Reisfeld, A. Kisilevm & E. Greenberg, “Transparent Glass Ceramics: Preparation, Characterization and Properties”, Materials Science and Engineering, Vol. 71, pp. 383-389, 1985.
 

[4]     P. Riello, P. Canton, N. Comelato, S. Polizzi, M. Verita, G. Fagherazzi, H. Hofmeister & S. Hopfe, “Nucleation and Crystallization Behavior of Glass Ceramic Materials in the Li2O-Al2O3-SiO2 System of Interest for their Transparency Properties”, Journal of Non-crystalline Solids, Vol. 288, pp. 127-139, 2001.

 

[5]     A. Arvind, A. Sarkar, V. K. Shrikhande, A. K. Tyagi & G. P. Kothiyal, “The Effect of TiO2 Addition on the Crystallization and Phase Formation in Lithium Aluminum Silicate (LAS) Glasses Nucleated by P2O5”, Journal of Physics and Chemistry of Solids, Vol. 69, pp. 2622– 2627, 2008.

 

[6]     M. Clara Gonçalves, F. Santos & R. M. Almeida, “Rare-Earth-Doped Transparent Glass Ceramics”, C. R. Chimie, Vol. 5, pp. 845–854, 2002.

 

[7]     Y. Li, K. Liang, J. Cao & B. Xu, “Spectroscopy and Structural State of V4+ Ions in Lithium Aluminosilicate Glass and Glass Ceramic”, Journal of Non-Crystalline Solid, Vol. 356, pp. 502-508, 2010.

 

[8]     A. A. Dymnikov, O. S. Dymshits, A. A. Zhilin, V. A. Savostjanov & T. I. Chuvaeva, “The structure of Luminescence Centers of  Neodymium in Glasses and Transparent Glass Ceramics of the Li2O-Al2O3-SiO2 System”, Journal of Non-Crystalline Solids, Vol. 196, pp. 67-72, 1996.

 

[9]       م.­ص. شاکری و م. رضوانی، "رابطه بین ساختار و شفافیت در شیشه­سرامیک­های شفاف سیستم LAS حاوی بلورهای نانومتری β-کوارتز"، فصلنامه علمی­-پژوهشی مهندسی مواد مجلسی، سال ششم، شماره 2، بهار 1391.

 

[10] A. M. Malyarevich, I. A. Denisov, Y. V. Volk, K. V. Yumashev, O. S. Dymshits & A. A. Zhilin, “Nanosized Glass Ceramics Doped with Transition Metal Ions: Nonlinear Spectroscopy and Possible Laser Applications”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 341, pp. 247–250, 2002.

 

[11] K. Cheng, “Carbon effects on Crystallization Kinetics of Li2O-Al2O3-SiO2 Glasses”, Journal of Non-Crystalline Solids, Vol. 238, pp. 152-157, 1998.

 

[12] M. Mortier, A. Monteville, G. Patriarche, G. Maze & F. Auzel, “New Progresses in Transparent Rare-Earth-Doped Glass-Ceramics”, Optical Material, Vol. 16, pp. 255-267, 2001.

 

[13] G. Feng, Sh. Zhou, J. Bao, X. Wang, Sh. Xu & J. Qiu, “Transparent Ni2+-Doped Lithium Aluminosilicate Glass–Ceramics with Broadband Infrared Luminescence”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 457, pp. 506–509, 2008.

 

[14] S. Rani, S. Sanghi, A. Agarwal & V. P. Seth, “Study of Optical Band Gap and FTIR Spectroscopy of Li2O-Bi2O3-P2O5 Glasses”, Spectrochimica Acta A, Vol. 74, pp. 673-677, 2009.

 

[15]    ع. گلشنی، م. رضوانی و م.­ص. شاکری، "­بررسی خواص اپتیکی شیشه­سرامیک­های شفاف سیستم LAS درحضور آلاینده­ی Fe2O3 قابل کاربرد به عنوان لیزر حالت جامد و مصارف انرژی بالا"، اولین همایش مواد پیشرفته در صنایع هوایی و انرژی، کرج، پژوهشگاه مواد و انرژی،مهر 1391.

 

[16] M. S. Shakeri & M. Rezvani, “Optical Band Gap and Spectroscopic Study of Lithium Alumino Silicate Glass Containing Y3+ Ions”, Spectrochimica Acta, Vol. A79, pp. 1920-1925, 2011.

 

[17] M. S. Shakeri & M. Rezvani, “Optical Properties and Structural Evaluation of Li2O–Al2O3–SiO2–TiO2 Glassy­Semiconductor Containing Passive ­Agent CeO2”, Spectrochimica Acta A, Vol. 83, pp. 592-597, 2011.

 

[18] Z. Strnad, “Glass Ceramic Materials, Second edition, Elsevier Science Publishers”, ISBN: 444995242.

 

[19] A. M. Hu, M. Li & D. L. Mao, “Growth Behavior, Morphology and Properties of Lithium Aluminosilicate Glass Ceramics with Different Amount of CaO, MgO and TiO2 Additives”, Ceramics International, Vol. 34, pp. 1393–1397, 2008.

 

[20] L. Cervinca & J. Dusil, “Determination of Crystallinity in Crystallized Glasses by X-ray Diffraction”, Journal of Non-Crystalline Solids, Vol. 21, pp. 125-136, 1976.