一种高浓度稀土掺杂碲钨镧玻璃及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108751697A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201810944573.8(22)申请日2018.08.20(71)申请人长春理工大学地址130022吉林省长春市朝阳区卫星路7089号(72)发明人郭艳艳刘秀玲杨永硕(51)Int.Cl.C03C3/12(2006.01)C03B19/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种高浓度稀土掺杂碲钨镧玻璃及其制备方法(57)摘要一种碲钨镧玻璃及其制备方法，该玻璃的摩尔百分比组成范围为：二氧化碲:百分之六十五至七十；三氧化钨：百分之十五至二十；氧化镧：百分之十至十五；氧化铒：百分之零至四。采用刚玉坩埚和硅钼棒电炉熔融方法制备。经测试证明：该玻璃的转变温度在450-473℃，玻璃稳定性好，稀土离子掺杂浓度高，可达4mol%，且获得较强的2.7μm发光，说明该玻璃适合作为中红外发光的基质材料。CN108751697ACN108751697A权利要求书1/1页1.一种碲钨镧玻璃，其特征在于它的摩尔百分比组成为：组成mol％TeO265～70，WO315～20,La2O310～15，Er2O30～4。2.根据权利要求1所述的碲钨镧玻璃，其特征在于所述的玻璃透过率高，热稳定性好。3.根据权利要求1所述的碲钨镧玻璃，其特征在于所述玻璃的稀土离子掺杂浓度高，且中红外发光强度高。4.根据权利要求1所述的碲钨镧玻璃的制备方法，包括下列步骤：①选定所述的玻璃组成及其摩尔百分比，计算出相应的各玻璃组成的重量，准确称取各原料，混合均匀形成混合料；②将混合料放入刚玉坩埚中于1000～1100℃的硅钼棒电炉中熔化，熔化时间为15～20分钟；③降低熔化温度至900～950℃，均化冷却10～15分钟，将玻璃液浇注在预热的模具中；④将玻璃迅速移入到已升温至低于玻璃转变温度（Tg）10℃的马弗炉中，保温8～12小时，再以10℃/小时的速率降至室温，完全冷却后取出玻璃样品，即可获得碲钨镧玻璃。2CN108751697A说明书1/3页一种高浓度稀土掺杂碲钨镧玻璃及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种高浓度稀土掺杂碲钨镧玻璃及其制备方法。背景技术[0002]碲酸盐玻璃有着高折射率、高介电常数和宽的红外透过范围等性能，作为近-中红外玻璃基质材料多年来一直受到人们的注意。大量的研究均表明这种玻璃结构中的稀土离子具有较好的发光性能，适合于做稀土发光的基质材料，因此被认为是一种优良的中红外发光的基质材料。在碲酸盐玻璃中研究较多的系统为TeO2–ZnO-Na2O（TZN）和TeO2–WO3–La2O3（TWL）两个体系。在这两个体系中，均可实现低声子能量和高折射率的性能，但比较而言，TZN系统的转变温度低于300℃，而TWL稀土的转变温度可高于400℃，不利于TZN系统在光纤材料中获得高功率输出和较好的光学质量。从未来稀土掺杂碲酸盐玻璃使用角度考虑，TWL系统有着更为广泛的应用。因此，在前人研究基础上探索稀土离子掺杂浓度高、抗析晶稳定性好的新型TWL玻璃是非常有意义的。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题在于提供一种碲钨镧玻璃，该玻璃具有优良的抗析晶稳定性能、高稀土掺杂浓度和良好的透过性能，在980nm波长的激光二极管泵浦下能获得很强的中红外2.7微米荧光发射。[0004]本发明具体的技术解决方案如下：一种高浓度稀土掺杂碲钨镧玻璃，其特点在于它的摩尔百分比组成为：组成mol％TeO265～70，WO315～20,La2O310～15，Er2O30～4。[0005]上述的碲钨镧玻璃的制备方法，包括下列步骤：①选定所述的玻璃组成及其摩尔百分比，计算出相应的各玻璃组成的重量，准确称取各原料，混合均匀形成混合料；②将混合料放入刚玉坩埚中于1000～1100℃的硅钼棒电炉中熔化，熔化时间为15～20分钟；③降低熔化温度至900～950℃，均化冷却10～15分钟，将玻璃液浇注在预热的模具中；④将玻璃迅速移入到已升温至低于玻璃转变温度（Tg）10℃的马弗炉中，保温8～12小时，再以10℃/小时的速率降至室温，完全冷却后取出玻璃样品，即可获得碲钨镧玻璃。[0006]本发明的技术效果如下：经实验证明：本发明碲钨镧玻璃透过率达80%，转变温度（Tg）在450℃以上，稀土离子3CN108751697A说明书2/3页发光饱和浓度为3mol%，适用于作为中红外发光的激光玻璃及纤芯材料的制备及应用。附图说明[0007]图1为实施例1#所获得的碲钨镧玻璃的差热曲线图。[0008]图2为实施例1#所获得的碲钨镧玻璃的透过光谱。[0009]图3为实施例5#所获得的中红外光谱图。具体实施方式[0010]结合实施例对本发明作