بررسي خواص اپتيكي شيشه هاي سيستم GeO2-PbO-CaO-SrO در حضور مقادير مختلف از اكسيدهاي كلسيم و استرانسيم

Investigation of the Optical Properties of GeO2-PbO-CaO-SrO Glass System in the Presence of Different Amounts of CaO and SrO

هدف از پژوهش حاضر، بررسي خواص ساختاري، نوري و حرارتي شيشه هاي GeO2-PbO-CaO-SrO در راستاي دستيابي به بالاترين خواص اپتيكي و پايداري حرارتي به منظور استفاده در ساخت پنجره هاي مادون قرمز است. در اين راستا، شيشه هاي ژرماناتي مختلف در گروه هاي تركيبي PbO-xCaO (x-50) و50GeO2 و 50GeO2- (50-x) PbO-xSrO و (20 و 10، 0 x=) با انجام فرايند متداول ذوب و سرد كردن سريع در ميان دو صفحه فولادي تهيه شدند. بررسي هاي ساختاري، نوري و حرارتي نمونه هاي حاصل توسط پراش سنج پرتو ايكس (XRD) ، آناليز حرارتي (DTA) ، آزمون طيف سنجي مادون قرمز (FTIR) و آزمون طيف سنجي مرئي- فرابنفش (UV-Vis) انجام شد. نتايج حاصل حاكي از آن بود كه افزودن اكسيد كلسيم به تركيب شيشه هاي ژرماناتي- اكسيد سرب، باعث كاهش توانايي تشكيل فاز شيشه اي، خواص نوري و حرارتي اين گروه تركيبي مي شود. برخلاف اكسيد كلسيم، حضور اكسيد استرانسيم تاثير مخربي بر خواص اپتيكي شيشه هاي مورد بحث نداشته، بيشترين دماي تبلور در حدود 831 درجه سانتي گراد و دماي انتقال به شيشه در حدود 580 درجه سانتي گراد در تركيب حاوي 20 درصد اكسيد استرانسيم حاصل شد.

Abstract: In the present study, the structural, optical and thermal behaviors of GeO2-PbO-CaO-SrO glasses were investigated to achieve the highest optical properties and thermal stability. Accordingly, different 50GeO2-(50-x)PbO-xCaO and 50GeO2-(50- x)PbO-xSrO (x=0, 10, 20) germanate glasses were prepared by the conventional melt and quench technique between two steel sheets. The produced samples were characterized using X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis (DTA), Fourier transform infrared (FTIR) and UV-Vis spectroscopy. Based on the obtained results, the addition of CaO to glass composition reduced the glass phase forming ability as well as optical and thermal behaviors of the prepared glasses. In contrast, the presence of SrO had no destructive effect on the optical properties of the prepared glasses; the highest values of glass transition (580 oC) and crystallization temperature (831 oC) were achieved in the sample containing 20 mole% of SrO.