Ge20Sb10Se65Te5硫系玻璃制備及Ti絲除雜機理研究

張寶東，許軍鋒，常芳娥

(西安工業(yè)大學材料與化工學院，西安 710021)

0 引 言

硫系玻璃具有較低的聲子能量、較寬的紅外透過范圍、極快的非線性光學響應時間、較高的線性和非線性折射率等一系列優(yōu)異的光學性能[1-4]。硫系玻璃可以通過精密模壓成型加工[5]，其制備和加工成本比單晶鍺低，且尺寸不受限制，因此可以解決傳統(tǒng)紅外系統(tǒng)透鏡制備工藝復雜、加工周期長以及合格率較低等一系列問題，被視為新一代溫度自適應紅外光學系統(tǒng)的核心材料[6]。

在硫系玻璃中，與S基和Se基玻璃相比，Te基玻璃擁有更寬的紅外透過范圍(紅外截止波長大于25 μm)[7]，能更好地滿足遠紅外應用。由于Te基硫系玻璃具有很強的金屬性，所以玻璃的形成能力較弱且結構缺陷較多，熱穩(wěn)定性也較差[8]。Ge-Sb-Se硫系玻璃具有在2～15 μm透過率高、制備中污染小等優(yōu)點，作為紅外光學鏡頭材料已逐步取代毒性高的Ge-As-Se玻璃[9]。如果在Ge-Sb-Se玻璃中加入適量的Te，可使玻璃的紅外透光性能在2～15 μm和2～25 μm區(qū)間調(diào)整。

硫系玻璃制備中，碳、氫、氧等雜質(zhì)的存在會使樣品產(chǎn)生雜質(zhì)吸收，影響透過性能。目前制備硫系玻璃常用的除雜方法為摻雜除氧法[10-11]和蒸餾法[12-13]。這兩種方法雖然可以有效去除玻璃中的氧雜質(zhì)，但是都存在不足之處：摻雜除氧法中除氧劑很難準確控制添加量，添加量太少無法有效去除氧雜質(zhì)，添加量太多則會降低透過率，并且除氧劑雜質(zhì)還會引起玻璃結晶；蒸餾法過程比較復雜，周期長，成本高，很難用于實際生產(chǎn)。……