[發明專利]一種鹵化鉛微晶復合硫系玻璃陶瓷材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811241911.8
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109320092A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 林常規;王景松;趙旭浩;焦清;劉雪云;張培晴;戴世勛
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C03C10/16
• 分類號: C03C10/16
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 謝瀟

1.一種鹵化鉛微晶復合硫系玻璃陶瓷材料，其特征在于該硫系玻璃陶瓷材料的摩爾組成按化學式表示為：(1-x-y)GeS₂·xSb₂S₃·yPbX₂，其中x=0.1~0.85，y=0.1~0.25，X為Cl、Br或I，PbX₂以析出的微晶形式復合于該硫系玻璃陶瓷材料中。

2.根據權利要求1所述的一種鹵化鉛微晶復合硫系玻璃陶瓷材料，其特征在于x=0.15~0.85，y=0.1~0.15。

3.根據權利要求1所述的一種鹵化鉛微晶復合硫系玻璃陶瓷材料，其特征在于x=0.1~0.8，y=0.15~0.2。

4.根據權利要求1所述的一種鹵化鉛微晶復合硫系玻璃陶瓷材料，其特征在于x=0.1~0.75，y=0.2~0.25。

5.根據權利要求1所述的一種鹵化鉛微晶復合硫系玻璃陶瓷材料，其特征在于所述的PbX₂微晶的晶粒尺寸為50～2000納米。

6.一種鹵化鉛微晶復合硫系玻璃陶瓷材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）按照摩爾組成化學式(1-x-y)GeS₂·xSb₂S₃·yPbX₂，其中x=0.1~0.85，y=0.1~0.25，X為Cl、Br或I，以Ge、Sb、S和PbX₂為原料，計算并對各原料進行稱量；

（2）在充滿惰性氣體的干燥環境中，將Ge、Sb、S和PbX₂原料混合后，置于石英安瓿中并抽真空至真空度小于10^-3Pa，再熔封石英安瓿并置于加熱設備中；

（3）將加熱設備升溫至800～900℃，熔制6～18小時后淬冷，得到未退火玻璃，測定該未退火玻璃的玻璃轉變溫度T_g，然后將該未退火玻璃置于精密退火爐中，在比玻璃轉變溫度T_g低10～30℃的溫度下恒溫退火2～5小時，之后隨爐冷卻至50℃以下，即獲得基礎玻璃；

（4）將基礎玻璃放入具有惰性氣氛保護裝置的晶化爐中，在比玻璃轉變溫度T_g高10～40℃的溫度下析晶熱處理3～100小時，晶化過程中在玻璃內部析出大量分布均勻的PbX₂微晶，最后隨爐冷卻至室溫，即獲得鹵化鉛微晶復合硫系玻璃陶瓷材料。

7.根據權利要求6所述的一種鹵化鉛微晶復合硫系玻璃陶瓷材料的制備方法，其特征在于步驟（3）的具體過程如下：首先使加熱設備以1～2℃/min的升溫速率緩慢升溫至340℃，并在此溫度下保溫1～3小時；再使加熱設備以2～5℃/min的升溫速率緩慢升溫至750℃，并在此溫度下保溫1～2小時；然后以1～2℃/min的升溫速率緩慢升溫至800～950℃，并在此溫度下保溫8～10小時，保溫的同時將石英安瓿進行晃動或振蕩；之后以2～3℃/min的降溫速率降溫至780～900℃；此后使石英安瓿豎立并靜置0.5～2小時后，在空氣或冰水混合物中淬冷；最后在精密退火爐中以比玻璃轉變溫度T_g低10～30的溫度恒溫退火2～5小時，之后隨爐冷卻至50℃以下，即獲得基礎玻璃。

8.根據權利要求6所述的一種鹵化鉛微晶復合硫系玻璃陶瓷材料的制備方法，其特征在于步驟（4）中，晶化過程中析出的PbX₂微晶的晶粒尺寸為50～2000納米。