紅外光學(xué)材料ZnS多晶熱壓工藝與性能的研究.pdf

1、該文系統(tǒng)研究了HP-ZnS多晶的制備工藝技術(shù)即真空熱壓工藝條件:熱壓溫度、壓力和時(shí)間、原料ZnS粉末的性能和處理方法.采用傅立葉紅外光譜儀、X-射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)等現(xiàn)代測(cè)試手段對(duì)HP-ZnS多晶的物相、表面形貌、組織結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了分析,對(duì)所制備的ZnS多晶進(jìn)行了密度與孔隙度、熱膨脹系數(shù)、努普(Knoop)硬度、斷裂韌性K<,Ic>、斷裂強(qiáng)度σ<,b>、紅外透過率等物理機(jī)械性能和光學(xué)性能的測(cè)試.

2、結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用正交方法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)影響HP-ZnS紅外透過率的各個(gè)熱壓工藝參數(shù)進(jìn)行了分析和探討,確定熱壓溫度是影響HP-ZnS紅外透過率的最重要參數(shù),粉末的粒度是影響晶體性能的另一重要參數(shù).熱壓溫度、壓力和粉末粒度對(duì)HP-ZnS多晶的紅外透過率的影響顯著.在相同的粒度和熱壓下,隨燒結(jié)溫度的增大,晶體的透過率相應(yīng)提高;相對(duì)較低的熱壓溫度能提高HP-ZnS晶體在2~5μm波段的透過率,而較高的溫度對(duì)8~10μm長波紅外透過

3、有益;當(dāng)熱壓溫度超過1050℃時(shí),透過率開始下降;在粉末粒度和熱壓溫度相同的條件下,壓力越大,ZnS多晶的透過率越高;在相同的熱壓工藝條件下,粉末原料的粒度越細(xì),粉末顆粒表面的活性越大,熱壓溫度和壓力可相對(duì)降低.該文對(duì)多種ZnS粉末原料的處理方法進(jìn)行了比較，選用H<,2>S和H<,2>對(duì)原料進(jìn)行還原處理，并對(duì)粉末采用減少陰離子濃度降低電導(dǎo)率的處理，結(jié)果表明：粉末中雜質(zhì)離子的濃度的降低能有效提高晶體紅外透過率.該研究使用的優(yōu)化熱壓工藝條件