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无水溶胶-凝胶制备钛酸锶钡的热分析及膜光学性能研究
论文：无水溶胶-凝胶制备钛酸锶钡的热分析及膜光学性能研究
摘要：
钛酸锶钡是一种重要的光学材料，具有广泛的应用前景。在本研究中，我们采用无水溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡，并通过热分析和测量其膜的光学性能，对其进行了深入研究。实验结果表明，该方法可以有效控制钛酸锶钡的组分和微观结构，膜具有较好的光学性能，具备应用于光学器件的潜力。
关键词：无水溶胶-凝胶法，钛酸锶钡，热分析，光学性能
引言
钛酸锶钡是一种具有优良光学性能的材料，被广泛应用于光学器件领域。目前，制备钛酸锶钡的方法有很多，如溶胶-凝胶法、溶剂热法、氢氧化合成法等。其中，溶胶-凝胶法由于其简单、低成本、无机溶液直接转化等优点，受到了广泛的关注。
实验方法
1.溶液制备
采用适量的钛酸钠、氧化锶和氧化钡，加入适量的去离子水中，搅拌均匀，得到溶胶溶液。
2.凝胶形成
将溶胶溶液放置在室温下静置，经过一段时间后，凝胶形成。
3.热处理
将得到的凝胶样品在空气中进行热处理，升温速率为5℃/min，热处理温度为800℃。
4.膜制备
将热处理后的样品进行研磨，得到粉末。然后，采用电子束蒸发法将粉末蒸发于膜基底上，得到钛酸锶钡膜。
5.光学性能测试
采用紫外-可见光分光光度计测量膜样品的透过率和反射率，得到膜的光学性能。
结果与讨论
通过热分析发现，在热处理过程中，钛酸锶钡的结晶相逐渐增加，晶粒尺寸也逐渐增大。其热分解过程可分为三个阶段：水合物脱水、相转变和钛酸盐钠化合物分解。在热处理温度为800℃时，得到了较纯的钛酸锶钡。
通过测量膜样品的光学性能，发现钛酸锶钡膜的透过率随着波长的增加而增加，在紫外光区域有较高的透过率。同时，钛酸锶钡膜的反射率随着波长的减少而减小，具有较好的抗反射性能。因此，钛酸锶钡膜可以作为光学器件的抗反射膜使用。
结论
本研究使用无水溶胶-凝胶法成功制备了钛酸锶钡，通过热分析发现其热分解过程，并得到了纯净的钛酸锶钡。同时，通过测量膜样品的光学性能，发现钛酸锶钡膜具有较高的透过率和较好的抗反射性能。因此，该制备方法得到的钛酸锶钡膜具备应用于光学器件的潜力。
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