导读:本文包含了激光玻璃论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:玻璃,磷酸盐,激光,摩擦,磨损,硅酸盐,化学。
激光玻璃论文文献综述
傅嘉诚[1]（2019）在《磷酸盐激光玻璃纳米划痕损伤演变的研究》一文中研究指出“纳米划痕”是一种在纳米尺度下研究材料表面机械性能和摩擦磨损性能的方法,其作用载荷和滑动速度通常远低于传统摩擦磨损实验。本文中所研究的材料是磷酸盐激光玻璃,因其具备优异的光学性能被广泛地应用于激光能量放大系统。在玻璃的加工制造过程中,由于剪切作用、外部环境等因素可造成接触表面的损伤进而影响玻璃表面的结构和机械性能,例如表面塑性变形、裂纹滋生和脆性断裂等问题,这些问题的存在都将会进一步影响激光系统的使用寿命和性能。目前为止,人们对玻璃损伤的研究主要集中对材料的裂纹滋生和脆性断裂等方向,对材料塑性变形的研究非常缺乏。为了增强对该玻璃在微观损伤中的理解和认识,本文开展了对磷酸盐玻璃表面纳米划痕损伤演变的研究。本文主要针对微观条件下磷酸盐玻璃机械损伤和化学磨损问题,基于纳米划痕的方式研究磷酸盐激光玻璃材料失效和损伤机理。首先,通过可调控环境的纳米压/划痕仪,完成了磷酸盐玻璃在干燥和潮湿环境下纳米划痕损伤实验;另外一部分实验,通过改变不同的工作载荷、滑动速度、循环次数等试验参数,以磨损深度为表征依据来衡量在叁种参数作用下玻璃磨损量变化的关系及规律。同时,通过建立磨损模型来预测磷酸盐激光玻璃磨损深度的变化规律,从而来探究在纳米尺度下磷酸盐玻璃材料损伤与这些参数的变化之间的本构关系。基于以上研究,本文主要结论如下:(1)在微观磨损实验中,水分子参与下对磷酸盐激光玻璃的摩擦化学磨损的作用不可被忽略。在潮湿环境下水分子与磷酸盐玻璃发生水解和离子反应形成OH基团,进一步加剧了磷酸盐玻璃的材料去除。(2)磷酸盐玻璃在干燥环境中的损伤以机械损伤为主,而在潮湿空气中玻璃的损伤由机械损伤和化学磨损两部分组成。在微观磨损实验前期,玻璃的损伤以机械损伤为主,随着剪切应力的不断作用,化学磨损在玻璃纳米划痕中的贡献逐渐上升。(3)基于一般的Hertz接触理论和Archard磨损模型,通过改变工作载荷、滑动速度和循环次数等实验参数来分析、预测磷酸盐玻璃磨损量的变化规律。引入在磨损过程中的弹性变形项,使得改进的本构模型与试验曲线能够较好吻合。(本文来源于《西南科技大学》期刊2019-05-01）
蒋博[2]（2019）在《水环境对磷酸盐激光玻璃表面微纳米力学性能的影响研究》一文中研究指出磷酸盐激光钕玻璃因其具备优异的光学特性(光谱性能好、非线性系数小、储能高等优点)而被广泛地应用于诸如美国国家点火装置、法国兆焦耳激光器和我国神光装置等高功率激光系统中。因其表面质量直接决定了激光系统的能量输出,这就要求磷酸盐激光玻璃具备超高的表面质量,如超光滑、无缺陷等。但无论是在玻璃的表面加工(磨削、研磨和抛光时的液态水环境)还是在存储和使用过程中(大气环境)都不可避免地与水接触,这些水分子作用于玻璃表面,可能导致表面产生改变层(又称变质层、水化层、表面反应层等),改变层的存在会对玻璃表面的微纳米力学性能造成影响。由于改变层结构的变化,导致玻璃的近表面机械性能不同于原始玻璃表面,其具体差异取决于改变层的厚度和结构。由于在水浸泡和潮湿环境中可能会诱发不同的表面改变层,从而导致两种含水环境中的近表面力学性质可能存在差异,而这种差异和作用机理尚未得到确切解决。因此,有必要从微纳米角度出发,研究磷酸盐玻璃在不同水环境下的近表面力学性能的演化规律及水分子对玻璃表面的作用机理。为此,本文基于纳米压/划痕仪,系统地研究了水对磷酸盐激光钕玻璃表面力学性能的影响,实验分两大部分。第一部分,基于纳米压入的方式,首先把磷酸盐玻璃样品分别暴露在去离子水溶液和潮湿空气中一定时间,以形成表面改变层。然后,基于纳米压痕,测量玻璃暴露在潮湿和干燥环境下的近表面力学性能随暴露时间的变化规律,并讨论了两种环境中表面改变层的演化规律与作用机理之间的关系。第二部分,基于纳米划入的方式,研究了潮湿和干燥环境下不同速度时的单次刻划过程对玻璃表面的摩擦磨损性能的影响,通过对比两种环境下的刻划速度、划痕深度、摩擦系数等数据来分析水分子诱导下的摩擦磨损机理。最后,基于上述实验再通过EDS、XPS和Raman的化学分析结果,本文得到的主要结论如下:(1)水浸泡和潮湿环境对磷酸盐玻璃近表面力学性能有不同的影响。水浸泡环境下,随着暴露时间的增加,玻璃表面的折合模量和纳米硬度先降低后升高,尤其在浸泡足够长时间后(>180 h),玻璃网络的均质溶解破坏了预先存在的改变层,并防止形成新的稳定的改变层,促使其表面力学性能更接近于原始表面。(2)相反,在潮湿环境下,玻璃表面的改变层厚度随着暴露时间的增加呈单调递增的趋势,其表面力学性能也相应地持续降低,磷酸盐链的水解反应和离子交换反应都发生在玻璃网络内部,这维持了改变层的生长并导致玻璃表面的力学性能持续恶化。(3)在两种环境下,磷酸盐玻璃的最大刻划深度和残余深度都随着刻划速度的增加而减小,低速下(0.06μm/s、0.1μm/s)的最大深度都集中在划痕前端,并随着刻划速度的增加逐渐减小并达到稳定。潮湿环境下整体的刻划深度和残余深度都比干燥环境下更大,这是由于潮湿环境中的水分子破坏了玻璃的网络结构,并在应力的作用下进一步产生摩擦化学反应;另一方面,玻璃表面生成的改变层降低了其近表面力学性能,使得刻划深度和残余深度比起干燥环境下更大。(4)潮湿环境的摩擦系数整体较干燥环境下更小。一方面,潮湿环境中玻璃表面改变层的存在起到了一定的润滑作用,这降低了刻划时的摩擦系数;另一方面,干燥环境下因为极少或没有水分子参与到玻璃的摩擦磨损过程中,针尖与玻璃的刻划过程属于纯机械磨损。(本文来源于《西南科技大学》期刊2019-05-01）
李晓曼,彭明营[3]（2018）在《铝硅酸盐激光玻璃中Bi周围的局域过剩电荷模型》一文中研究指出铋(Bi)掺杂玻璃因具有覆盖石英超低损耗窗口的、超宽带近红外(NIR)发光和良好的机械、化学稳定性日渐成为新一代光纤激光和光放大器的重要基质材料~(1-4)。但是,目前为止,并没有方法可以有效地稳定Bi的NIR中心(BNECs)。为此,我们以Bi掺杂镧铝硅酸盐玻璃(La_2O_3-Al_2O_3-Si02)为例,通过设计玻璃网络结构,提出了局域过剩电荷模型来控制BNECS在玻璃网络中的稳定性,如图1所示。Bi周围的局域过剩电荷场可以通过向玻璃网络中引入网络修饰体或与Si~(4+)不同价态的网络形成体取代Si~(4+)形成。网络修饰体La~(3+)的加入,会使Si-O-Si键断裂,非桥氧键(NBOs)增多。NBOs携带负电荷,La~(3+)含量增多,NBOs也随之增,局域过剩负电荷场形成。过量的负电荷,需要与大量正电荷中和才能维持玻璃网络的电中性,此时,低价态的BNECs就很容易被氧化成高价的铋中心(例如Bi~(3+)等),造成BNECs减少,NIR发光减弱。另外,La~(3+)加入造成玻璃网络结构的严重解聚的同时,玻璃网络中Si-O-Si键的非对称伸缩振动增强,引起BNECs晶体场强的增强,从而导致铋的NIR发光发生红移,NIR发光寿命变短。当玻璃网络中的Al_2O_3含量增加时,Al~(3+)通过取代玻璃网络中的Si~(4+)形成Si-O-Al键而稳定存在,同时也会因为电荷失配而产生负电荷中心,形成局域过剩电荷场。一方面,Al~(3+)的加入并不会引起玻璃网络结构的解聚,所以铋的NIR发光峰位和寿命长短都不发生变化;另一方面,产生的负电荷中心会诱导低价态的BNECs向高价态的Bi~(3+)转变,造成吸收和NIR发光减弱。本工作能够解决BNECs在玻璃中的稳定性问题,能够指导设计出具有稳定高效宽带NIR发光的Bi掺杂激光玻璃,并有助于今后光纤的制备。(本文来源于《第十届中国功能玻璃学术研讨会暨新型光电子材料国际论坛会议摘要集》期刊2018-11-08）
杨亮[4]（2018）在《磷酸盐激光玻璃在不同速度下的摩擦磨损行为研究》一文中研究指出磷酸盐激光玻璃因光学性能优异而作为理想的能量增益介质在高功率激光系统中广泛应用。高质量的加工表面能有效减少因玻璃表面缺陷造成的激光能量损耗。玻璃的表面加工方法通常分为磨削、研磨和抛光,其本质是磨料在给定速度下与样品表面形成局部剪切摩擦从而产生材料去除。而加工速度是这几种加工方法中的一个重要参数,其一定程度上决定了玻璃的表面加工质量。因此,从摩擦学的角度出发,研究滑动速度对磷酸盐激光玻璃摩擦磨损性能的影响及背后的作用机理,对其实际加工将具有重要的指导意义。为此,本文采用氧化铝陶瓷球作为对摩副,首先研究了潮湿环境中滑动速度对磷酸盐激光玻璃摩擦磨损性能的影响规律,并借助拉曼光谱的检测结果分析和揭示了不同速度磨损背后潜在的磨损机理。在此基础上,对比研究了磷酸盐玻璃在干燥空气和潮湿空气两种气氛环境中不同速度下的摩擦磨损行为,发现了干燥环境中滑动速度对磷酸盐激光玻璃材料损伤和去除的影响规律和作用机理,并对滑动速度在两种不同气氛环境中作用的差异性进行了分析和讨论,根据上述研究,得到了以下结论:(1)由于两种气氛环境中不同速度下磨痕上磨屑的分布不同,其影响了玻璃表面的摩擦性能,故随着滑动速度的增加,磷酸盐激光玻璃在干燥空气和潮湿空气中的摩擦系数分别增加和降低;另一方面,由于潮湿空气中玻璃表面的吸附水膜具有一定的润滑作用,所以潮湿空气中的摩擦系数相比干燥情况下整体偏小。(2)干燥空气中,材料的损伤以裂纹滋生和脆性剥落为主,且滑动速度的增加会促进裂纹的扩展,从而削弱了接触区的应力集中,一定程度上减小了磷酸盐玻璃的磨损;另一方面,低速时磷酸盐玻璃表面因磨屑的润滑作用而有效地减小了玻璃的磨损。因此,干燥空气中,随着滑动速度增加,磷酸盐激光玻璃的磨损体积先增大而后缓慢降低。(3)潮湿空气中,玻璃表面的吸附水膜一方面可以起到润滑的作用,削弱界面间的剪切应力;另一方面水分子参与下的摩擦化学反应可以促进玻璃的材料去除。而随着滑动速度增加,空气中的水分子在接触界面的驻留时间变短,且高速滑动带来的摩擦升温使吸附水膜更难形成,从而削弱了水分子诱发的摩擦化学反应,造成高速时磷酸盐玻璃的磨损深度和体积减小。相比于干燥空气中的纯机械磨损,潮湿环境中以摩擦化学磨损为主的材料去除方式可以极大地促进磷酸盐玻璃的材料去除,同时又能减少机械作用过强造成的裂纹滋生和脆性剥落坑等缺陷的产生。(本文来源于《西南科技大学》期刊2018-05-20）
王永瑞[5]（2018）在《水分子对磷酸盐激光玻璃纳米磨损性能影响的研究》一文中研究指出磷酸盐激光玻璃由于其优异的光学特性,已作为能量增益介质被广泛地使用在国内外高功率激光系统中。在高功率激光系统中,磷酸盐玻璃的表面加工质量是影响激光能量输出的关键因素。此外,玻璃表面的加工通常在潮湿大气的工作环境中进行,大气中的水分子不可避免地作用并影响玻璃表面的材料去除,因此,有必要对空气中的水分子对磷酸盐玻璃的材料去除规律及影响机理进行研究。本文基于磷酸盐激光玻璃和二氧化硅摩擦副,对空气中的水分子对该玻璃的磨损规律及其作用机理进行了系统的研究。首先,通过配有环境可控腔的原子力显微镜,完成了磷酸盐玻璃在真空、干燥空气及潮湿大气中的纳米磨损实验,研究揭示了吸附水在不同环境氛围下对磷酸盐玻璃的纳米材料去除及摩擦磨损演变规律;其次,借助直线往复摩擦磨损试验机,完成了玻璃的宏观摩擦磨损实验;在此基础上,通过对微观和宏观尺度下干燥空气和大气环境中磷酸盐玻璃的摩擦系数、磨损深度、表面损伤形式的分析对比,进一步分析水分子诱导下玻璃表面材料去除中的摩擦化学磨损机理。基于以上研究,本文主要结论如下:(1)纳米磨损实验中相同载荷的实验条件下,磷酸盐激光玻璃在潮湿大气中比真空和干燥空气环境中表现出更高的粘着力及摩擦力。环境中的水分子在玻璃基底与二氧化硅对摩副之间形成毛细液桥对大气环境中的高粘着与高摩擦起到了主要贡献。除毛细液桥作用外,接触界面间的化学键力也是大气环境下高摩擦力的原因之一。(2)潮湿大气中水分子提供的静态接触腐蚀和应力腐蚀促进了磷酸盐玻璃表面的纳米磨损,该玻璃在真空、干燥环境下的磨损以机械磨损为主,在大气下以摩擦化学磨损为主;此外,对摩副材料的化学性质对大气环境下玻璃表面的材料去除也有重要的影响作用。(3)微观及宏观磨损实验中,大气环境中磷酸盐激光玻璃的表面磨损均比干燥空气中的严重,但是两种尺度下玻璃表面的材料去除及损伤程度不同,这可能是由于微观与宏观尺度下玻璃与对摩副间的接触模式及应力腐蚀速率不同造成的。(本文来源于《西南科技大学》期刊2018-05-20）
李晓曼[6]（2018）在《铋掺杂近红外发光铝硅酸盐激光玻璃的基础问题研究》一文中研究指出在当今信息化、智能化大发展的时代,提升光纤通讯领域中的数据传输容量,寻求超宽带的光纤放大器已成为光纤通讯行业进一步发展和完善的关键。为此,研究者们一直在寻找具有超宽带近红外发射且能够有效覆盖石英光纤低损耗窗口的光纤增益介质。铋(Bi)掺杂的多组分硅酸盐玻璃不仅具有这种超宽带近红外发光,还具有熔点低、机械和化学热稳定性好、易于制备等优点,逐渐成为研究者们关注的对象。但是目前铋掺杂的多组分铝硅酸盐玻璃仍然存在发光效率低、玻璃组分不均匀、铋近红外发光与玻璃结构关系不明确、铋近红外中心不稳定、玻璃热猝灭现象严重等一系列的问题。本论文针对这些问题,系统地合成了系列铋掺杂的多组分硅酸盐激光玻璃,研究并揭示了玻璃的近红外发光和玻璃结构之间的内在联系。本论文取得的研究成果如下:(1)提高了玻璃中铋的近红外发光效率:在硅酸盐玻璃基质中析出Sr_2Ln F_7(Ln=La,Gd,Y,Yb,Lu)氟化物纳米晶体可以有效地增强铋的近红外发光。具体地,我们首先在铋掺杂硅酸盐玻璃体系中析出了Sr_2Yb F_7纳米晶,该氟化物晶体具有较低的声子能,有效降低了铋的无辐射跃迁几率,从而使其近红外发射强度增强了40多倍。此外,我们对铋掺杂的一系列Sr_2Ln F_7(Ln=La,Gd,Y,Yb,Lu)微晶玻璃的近红外发光特性和析晶动力学过程进行系统的研究。结果发现,随着稀土离子半径的增大,Sr_2Ln F_7晶体的析晶活化能逐渐减小,铋的近红外发射强度逐渐减弱。该部分工作提出了一种有效增强铋近红外发光的方法,为将来实现高效的、可控的铋宽带近红外发射奠定了基础;同时,析晶动力学过程的研究对我们控制玻璃的析晶过程具有一定的指导意义。(2)改善了铋在玻璃中分布均匀性:以铋不均匀掺杂的钙铝硅酸盐玻璃为例,探索了该玻璃中铋分布不均匀现象的本质。结果表明,铋的不均匀分布是由玻璃中不同配位铝分布不均引起的。最后,通过调控玻璃结构中铝配位,实现了铋在钙硅酸盐玻璃中的均匀分布。这为今后获得光学均匀性良好的铋激光玻璃和光纤奠定了基础。另外,还发现,铝配位结构对铋的近红外发光有着显着的影响:四配位的Al O_4有利于硅酸盐玻璃中铋近红外中心的形成,进而促进近红外发射;Al-O键键长大于Si-O键键长,所以当Al O_4连接到硅的网络结构中后,容易造成硅网络结构的扩张,这会使铋所处的晶体场强减弱,从而产生近红外发射蓝移的现象。总之,通过调控玻璃中铝的配位结构和分布,不仅可以提升玻璃的均匀性,还可以有效地调控铋的近红外发光行为。(3)揭示了铋近红外发光行为与玻璃结构的关系:系统地研究了铋掺杂的钙、镁铝硅酸盐玻璃中铋的近红外发光特性。结果显示,铋的近红外发光不仅受到铝配位结构的影响,还受到硅网络结构聚合度的影响(非桥氧的影响)。当铝作为玻璃网络形成体时,Al O_4的增多有利于铋近红外发光的增强;当玻璃中硅的网络结构发生解聚时,玻璃网络中增多的非桥氧不利于铋近红外中心的存在,进而使近红外发光减弱。在铋掺杂的钙、镁铝硅酸盐玻璃中,铋的近红外发光行为是铝配位结构和硅网络结构聚合度共同作用的结果。另外,我们还发现铋的近红外发射峰位与玻璃中碱土金属氧化物的含量存在一定的指数函数关系,而其发射峰半高宽(FWHM)与碱土金属氧化物含量成线性关系。因此,从一定程度上来讲,通过对玻璃组分和结构进行设计是可以有效调控铋近红外发射行为的,甚至预测铋的近红外发光行为。这将为实现高效、可调的超宽带铋近红外发光提供可能,也将推动铋掺杂多组分玻璃在宽带光纤放大器系统中的应用。(4)稳定了玻璃中的铋近红外中心,并提出了局域过剩电荷模型:对铋掺杂的镧铝硅酸盐玻璃和钇铝硅酸盐玻璃的近红外发光特性和玻璃结构特性进行了系统的研究。结果发现,在这两种玻璃体系中,Bi~0近红外中心主要分布于硅多元环状结构内,而Bi~+近红外中心则分布于硅网络结构的缝隙中。当硅网络结构不解聚时,Bi~0和Bi~+近红外中心可稳定分布于其相应的格位上。基于局域过剩电荷模型,通过设计和调整玻璃网络结构,实现了铋在镧、钇硅酸盐玻璃中稳定分布,并获得了具有固定发射波长和波形的宽带近红外发光。研究结果表明,调控玻璃网络结构是一种稳定和调控Bi近红外发光的有效且可行的方法。这不仅有助于理解铋近红外中心的分布,还对设计和制备出高效、发射波长固定的超宽带近红外发光铋铝硅酸盐激光玻璃具有指导意义。(5)发现了改善铋掺杂玻璃抗热淬灭性能的方法:以铋掺杂的镁铝硅酸盐玻璃为例,研究了碱土金属氧化物掺杂浓度对玻璃热猝灭特性的影响。结果表明,所制备的玻璃都具有较好的抗热淬灭性,特别是铋掺杂的60Si O_2-20Al_2O_3-20Mg O玻璃样品在经过两次30-300℃的冷热循环实验后,近红外发光强度仍然能够恢复到热处理前发光强度的97.7%。更有意义的是,发现随着碱土金属氧化物浓度的增加,玻璃中硅的网络结构逐渐被解聚,玻璃网络中的非桥氧也逐渐增多,这就使得周围氧气更容易扩散到玻璃网络中,加速了升温过程中低价态的铋近红外中心氧化,导致近红外发光减弱。因此,玻璃的热猝灭现象随着碱土金属氧化物浓度的增加更加显着,只有当玻璃中碱金属和碱土金属氧化物的含量较低、非桥氧数目较少时,才容易获得抗热淬灭性能良好的铋玻璃,这一工作对获得抗热淬灭性能良好的玻璃具有指导意义。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-04-11）
薛亚飞[7]（2018）在《铋掺杂硼酸盐激光玻璃的制备及近红外发光性能研究》一文中研究指出铋掺杂增益材料具有可覆盖1000-1600nm波段的超宽带近红外发光,可以覆盖石英光纤的整个低损耗通信窗口,有望作为超宽带光纤放大器增益材料。但现有铋掺杂石英光纤必须在大于2000℃制备,这造成铋大量挥发,光纤中铋残余量极少(~50ppm),因而这些光纤增益极低,本论文选取铋掺杂硼酸盐玻璃体系作为研究对象,在较低温度1400-1450℃下制备,玻璃样品铋掺杂最高浓度达到6mol%,并获得了提高和调节铋近红外发光的方法,具体的成果如下:(1)在1400℃下,系统地制备了不同碱土金属种类及含量的铋掺杂硼酸盐玻璃,研究了不同碱土金属的含量以及种类的改变对其近红外发光性能的影响;通过FT-IR和NMR结构表征以及光学碱度的计算,发现了近红外发光峰位与光学碱度之间的定性关系,即当玻璃系统的光学碱度增加时,近红外发光红移,反之蓝移;发现了近红外发光强度与玻璃网络结构中的B-O、Al-O多面体结构单元之间的联系,即BO_4和Al O_5有助于增强近红外发光,而在Al_2O_3含量低于6mol%时,BO_4影响占主导地位,在Al_2O_3含量超过6 mol%时,AlO_5的影响占主导。(2)在1400℃下,系统地制备了不同Bi_2O_3和Y_2O_3含量的铋掺杂硼酸盐玻璃,研究了硼酸盐玻璃中铋掺杂浓度及Y_2O_3含量对近红外发光性能的影响;得到了性能最佳玻璃组分为77B_2O_3-15CaO-5Al_2O_3-3Y_2O_3-6Bi_2O_3,经过热循环测试,发现该玻璃体系的近红外发光有着较好的热稳定性能。(3)在1450℃下,系统地制备了不同GeO_2含量的铋掺杂硼酸盐玻璃,通过加入GeO_2来改善铋掺杂硼酸盐玻璃的均匀性和稳定铋近红外发光中心。发现B_2O_3与GeO_2能够在较低温度下(1450℃)形成均匀透明的玻璃;发现随GeO_2含量增加,玻璃近红外发光拓宽和并增强,吸收系数同时增大。通过FT-IR、Raman、NMR结构表征,发现这是由于Ge离子会与B离子共同形成玻璃网络结构,形成新铋发光中心,随GeO_2含量从0mol%增加到67mol%,AlO_5和AlO_6会逐渐转变为AlO_4,有助于铋近红外发光,故吸收系数以及近红外发光强度增强。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-04-11）
杨亮,侯玉欣,何洪途,张亚锋,余家欣[8]（2018）在《滑动速度对磷酸盐激光玻璃摩擦磨损性能的影响》一文中研究指出通过直线往复摩擦磨损试验机,采用氧化铝陶瓷球作为对摩副,分别在低载和高载下研究了潮湿空气中滑动速度对磷酸盐激光玻璃摩擦磨损性能的影响.结果表明:磷酸盐激光玻璃表面的摩擦系数随速度的增加而降低,这种降低在低载下表现得更为明显.低速滑动下,玻璃上的磨屑主要聚集在磨痕的端部;高速滑动下,由于接触粗糙峰的局部温升引发黏着磨损,磨屑更容易粘附于磨痕的中心,且载荷越大界面局部温升越大,黏着磨损更为显着.随着速度的增加,磷酸盐玻璃的磨损深度和体积减小,这是由于速度的增加导致水分子在接触界面的驻留时间变短,且高速滑动带来的温升使界面吸附水膜更难形成,因此水参与的摩擦化学磨损被削弱.相对于高载而言,低载下滑动速度对材料去除的影响更为明显,这是由于低载磨损时相对较低的摩擦温升更有利于界面水膜的稳定形成,因而水参与的摩擦化学反应对材料去除的贡献更大.(本文来源于《摩擦学学报》期刊2018年02期）
叶嘉豪[9]（2017）在《液态水对磷酸盐激光玻璃摩擦磨损性能的影响研究》一文中研究指出磷酸盐激光钕玻璃由于其自身优异的光学性能,已被成功应用于包含美国"国家点火装置"和中国"神光"系列装置在内的多个高功率激光系统中。磷酸盐激光钕玻璃被要求超高的表面加工质量,如超光滑、无缺陷等。而磷酸盐激光玻璃的抛光是在抛光液或冷却液中进行,因此液体中的水分子将不可避免的作用于玻璃的材料去除过程,进而对玻璃的材料去除造成影响。因此,有必要研究液态水在磷酸盐激光玻璃材料去除中的作用,并探索背后潜在的磨损机理。为此,本文采用氧化铝陶瓷球作为摩擦副研究了磷酸盐激光玻璃在干燥空气和液态水环境下的材料去除规律,通过对比和分析进一步揭示了两种环境下磨损背后的潜在磨损机理。首先,在不同载荷条件下初步探究了磷酸盐激光玻璃在干燥空气和液态水下的材料去除规律。其次,在相同载荷条件下对比研究了磷酸盐激光玻璃和K9玻璃(也称BK7玻璃,是一种典型的硼硅酸盐玻璃,其化学性质完全不同于磷酸盐玻璃,化学稳定性和耐水性更好)在干燥空气和液态水下的摩擦磨损性能,揭示了液态水对玻璃材料磨损和损伤的作用。最后,根据液态水对磷酸盐激光玻璃材料去除和损伤结果以及化学检测结果,揭示了玻璃化学结构和化学稳定性在磷酸盐激光玻璃材料去除中的作用。基于以上研究,本文得到的主要结论如下:(1)随着载荷增加,磷酸盐激光玻璃在干燥空气环境下的磨损深度和磨损体积均远小于液态水环境,而在干燥空气下的次表层损伤深度却大于液态水环境下的。分析表明,水诱发的应力腐蚀促进了磷酸盐激光玻璃的材料去除,水润滑导致的剪切应力的降低削弱了其次表层的材料损伤。(2)相同载荷条件下,液态水对磷酸盐玻璃的磨损产生促进作用而对K9玻璃的磨损产生抑制作用。水诱导的应力腐蚀促进了磷酸盐玻璃的材料去除,但削弱了 K9玻璃的材料去除。水膜的边界润滑效应削弱了界面间的剪切应力,抑制了磷酸盐玻璃和K9玻璃的次表层损伤。(3)相比于以Si-O-Si铰链结构为主的化学稳定性更好的K9玻璃,水分子更容易造成化学稳定性更差的磷酸盐玻璃结构的破坏,水解和摩擦化学磨损更容易发生在磷酸盐玻璃中进而促进其材料去除。(本文来源于《西南科技大学》期刊2017-05-25）
谭林玲,彭明营[10]（2017）在《近红外发光铋掺杂硅酸盐激光玻璃热衰性能研究》一文中研究指出铋掺杂激光玻璃能否在光纤激光器领域广泛的应用,各种性能的稳定性,特别是在一些极端的条件下性能稳定性极为重要[1]。然而,这一点常常被忽略,目前少有报道。一般的激光玻璃,经过加热、冷却实验后,发光强度大幅度衰减。我们发现铋掺杂的锂钽硅酸盐激光玻璃在(本文来源于《中国稀土学会2017学术年会摘要集》期刊2017-05-11）
激光玻璃论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
磷酸盐激光钕玻璃因其具备优异的光学特性(光谱性能好、非线性系数小、储能高等优点)而被广泛地应用于诸如美国国家点火装置、法国兆焦耳激光器和我国神光装置等高功率激光系统中。因其表面质量直接决定了激光系统的能量输出,这就要求磷酸盐激光玻璃具备超高的表面质量,如超光滑、无缺陷等。但无论是在玻璃的表面加工(磨削、研磨和抛光时的液态水环境)还是在存储和使用过程中(大气环境)都不可避免地与水接触,这些水分子作用于玻璃表面,可能导致表面产生改变层(又称变质层、水化层、表面反应层等),改变层的存在会对玻璃表面的微纳米力学性能造成影响。由于改变层结构的变化,导致玻璃的近表面机械性能不同于原始玻璃表面,其具体差异取决于改变层的厚度和结构。由于在水浸泡和潮湿环境中可能会诱发不同的表面改变层,从而导致两种含水环境中的近表面力学性质可能存在差异,而这种差异和作用机理尚未得到确切解决。因此,有必要从微纳米角度出发,研究磷酸盐玻璃在不同水环境下的近表面力学性能的演化规律及水分子对玻璃表面的作用机理。为此,本文基于纳米压/划痕仪,系统地研究了水对磷酸盐激光钕玻璃表面力学性能的影响,实验分两大部分。第一部分,基于纳米压入的方式,首先把磷酸盐玻璃样品分别暴露在去离子水溶液和潮湿空气中一定时间,以形成表面改变层。然后,基于纳米压痕,测量玻璃暴露在潮湿和干燥环境下的近表面力学性能随暴露时间的变化规律,并讨论了两种环境中表面改变层的演化规律与作用机理之间的关系。第二部分,基于纳米划入的方式,研究了潮湿和干燥环境下不同速度时的单次刻划过程对玻璃表面的摩擦磨损性能的影响,通过对比两种环境下的刻划速度、划痕深度、摩擦系数等数据来分析水分子诱导下的摩擦磨损机理。最后,基于上述实验再通过EDS、XPS和Raman的化学分析结果,本文得到的主要结论如下:(1)水浸泡和潮湿环境对磷酸盐玻璃近表面力学性能有不同的影响。水浸泡环境下,随着暴露时间的增加,玻璃表面的折合模量和纳米硬度先降低后升高,尤其在浸泡足够长时间后(>180 h),玻璃网络的均质溶解破坏了预先存在的改变层,并防止形成新的稳定的改变层,促使其表面力学性能更接近于原始表面。(2)相反,在潮湿环境下,玻璃表面的改变层厚度随着暴露时间的增加呈单调递增的趋势,其表面力学性能也相应地持续降低,磷酸盐链的水解反应和离子交换反应都发生在玻璃网络内部,这维持了改变层的生长并导致玻璃表面的力学性能持续恶化。(3)在两种环境下,磷酸盐玻璃的最大刻划深度和残余深度都随着刻划速度的增加而减小,低速下(0.06μm/s、0.1μm/s)的最大深度都集中在划痕前端,并随着刻划速度的增加逐渐减小并达到稳定。潮湿环境下整体的刻划深度和残余深度都比干燥环境下更大,这是由于潮湿环境中的水分子破坏了玻璃的网络结构,并在应力的作用下进一步产生摩擦化学反应;另一方面,玻璃表面生成的改变层降低了其近表面力学性能,使得刻划深度和残余深度比起干燥环境下更大。(4)潮湿环境的摩擦系数整体较干燥环境下更小。一方面,潮湿环境中玻璃表面改变层的存在起到了一定的润滑作用,这降低了刻划时的摩擦系数;另一方面,干燥环境下因为极少或没有水分子参与到玻璃的摩擦磨损过程中,针尖与玻璃的刻划过程属于纯机械磨损。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激光玻璃论文参考文献
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