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硅酸盐通报2025年第07期:CeO_2掺杂对Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO系玻璃涂层结构及光学、力学性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:邵铭渌;施王明;张亮;罗理达;汪庆卫;

单位:东华大学先进纤维材料全国重点实验室;东华大学功能材料研究中心;

摘要:为了提升Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO系玻璃涂层在长波紫外的屏蔽范围,同时增加其表面硬度与模量以达到更好的防护效果,制备了CeO_2掺杂的Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO系玻璃涂层。通过DSC、SEM、Raman、FTIR、XPS等测试方法,评估了涂层的表面形貌,研究了不同CeO_2掺杂浓度对Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO系玻璃涂层结构及光学、力学性能的影响。结果表明:当CeO_2掺杂浓度在0%~1.0%(摩尔分数)时,涂层显微硬度最大达到6.9 GPa,模量达到84.0 GPa;当CeO_2掺杂浓度在1.0%~2.5%时,CeO_2中含有的Ce~(4+)、Ce~(3+)的极化作用使涂层显微硬度和模量降低。由于玻璃结构变化促进了Ce~(4+)与Ce~(3+)相互转换,不同CeO_2掺杂浓度下涂层的紫外屏蔽波段具有显著差异。

关键词:CeO_2;;Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO;;玻璃涂层;;紫外防护;;硬度;;模量

基金资助:国家重点研发计划(2021YFB3701600)