紅外光學材料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即真空熱壓工藝條件:熱壓溫度、壓力和時間、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)等現代測試手段對HP-ZnS多晶的物相、表面形貌、組織結構等進行了分析,對所制備的ZnS多晶進行了密度與孔隙度、熱膨脹系數、努普(Knoop)硬度、斷裂韌性K<,Ic>、斷裂強度σ<,b>、紅外透過率等物理機械性能和光學性能的測試.

2、結合有關文獻的實驗數據,采用正交方法和人工神經網絡對影響HP-ZnS紅外透過率的各個熱壓工藝參數進行了分析和探討,確定熱壓溫度是影響HP-ZnS紅外透過率的最重要參數,粉末的粒度是影響晶體性能的另一重要參數.熱壓溫度、壓力和粉末粒度對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,隨燒結溫度的增大,晶體的透過率相應提高;相對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8~10μm長波紅外透過

3、有益;當熱壓溫度超過1050℃時,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,粉末顆粒表面的活性越大,熱壓溫度和壓力可相對降低.該文對多種ZnS粉末原料的處理方法進行了比較，選用H<,2>S和H<,2>對原料進行還原處理，并對粉末采用減少陰離子濃度降低電導率的處理，結果表明：粉末中雜質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