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硒基硫系玻璃與玻璃陶瓷的顯微硬度研究
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【中玻網(wǎng)】近日，我室碩士生薛許寧(第1作者)和陳飛飛副研究員(通訊作者)在Journal of the American Ceramic Society期刊上發(fā)表了題為“Microhardness and optical property of chalcogenide glasses and glass‐ceramics of the Sn–Sb–Se ternary system”的論文。(Journal of the American Ceramic Socity,2019,102(4)2066-2074;https://doi.org/10.1111/jace.15980)
我們研究了錫-銻-錫（SSS）三元體系硫系玻璃（ChG）的顯微硬度。隨著SSS ChG的平均配位數(shù)MCN接近2.4，顯微硬度迅速增加，表明SSS玻璃網(wǎng)絡(luò)從交聯(lián)不足的松軟狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)度約束的剛性狀態(tài)。這一發(fā)現(xiàn)與菲利普斯-索普約束理論的預(yù)測(cè)非常一致。我們發(fā)現(xiàn)Sb含量是決定SSS ChG顯微硬度的主要因素。通過(guò)一步法熱處理兩個(gè)選定的SSS ChG樣品，制備兩個(gè)系列的紅外透明SSS玻璃陶瓷（GC）樣品，并通過(guò)XRD和SEM分析證實(shí)SSS GC中屬于Sb2Se3相的納米晶體的出現(xiàn)。我們發(fā)現(xiàn)與基質(zhì)玻璃相比，SSS GC的顯微硬度得到改善，并且這種改善可歸因于熱處理后Sb2Se3納米晶體出現(xiàn)導(dǎo)致對(duì)稱拉伸結(jié)構(gòu)錐形SbSe3的增加。
圖1.硒基硫系基質(zhì)玻璃維氏硬度隨平均配位數(shù)（MCN）的變化
圖2.熱處理對(duì)硒基硫系玻璃的影響
圖3.硒基硫系玻璃經(jīng)熱處理局部微觀示意圖
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