[发明专利]一种析出Mg3

说明书

本发明提供了一种析出Mgsubgt;3/subgt;(BOsubgt;3/subgt;)Fsubgt;3/subgt;纳米晶的微晶玻璃及其制备方法，属于材料科学技术领域。本发明的微晶玻璃，由包括以下质量百分比的组分制得：50～65％的SiOsubgt;2/subgt;、15～20％的Hsubgt;3/subgt;BOsubgt;3/subgt;、8～15％的MgFsubgt;2/subgt;、8～15％的NaF、0.01～1.5％的过渡金属氧化物。本发明通过在SiOsubgt;2/subgt;‑Hsubgt;3/subgt;BOsubgt;3/subgt;‑MgFsubgt;2/subgt;‑NaF玻璃体系中优化组分配方，首次在基质玻璃中析出了Mgsubgt;3/subgt;(BOsubgt;3/subgt;)Fsubgt;3/subgt;纳米晶，获得的析出Mgsubgt;3/subgt;(BOsubgt;3/subgt;)Fsubgt;3/subgt;纳米晶的过渡金属离子掺杂微晶玻璃具有在近红外区1000～1600nm的超宽带荧光性能，结构稳定，具有较宽的热处理温度区间，有利于透明微晶玻璃产品的加工制作。

技术领域

本发明涉及材料科学技术领域，尤其涉及一种析出Mg₃(BO₃)F₃纳米晶的微晶玻璃及其制备方法。

背景技术

20世纪80年代研制成功的掺铒光纤放大器，摒弃了传统的光电数据传输模式，直接对光信号进行放大，有效地克服了原来传输模式的电子瓶颈问题，具有实时、高增益、宽带、低噪声和低损耗的全光放大功能，是新一代光纤通信系统中必不可少的关键器件。随着计算机网络和其它新的数据传输服务的飞速发展，长距离光纤传输系统对通信容量和系统扩展的需求日益膨胀。

相对于稀土离子，过渡金属离子通常表现出更宽的光谱特性，能够实现在近红外区(1000～1600nm)超宽带的荧光发光。过渡金属离子在近红外区域发光属于d-d跃迁，其价态电子与晶场直接相互作用，对周围晶体场环境比较敏感，在合适的晶体场环境中能够产生宽的荧光发射，但由于过渡金属离子在玻璃基质中借助于玻璃晶格振动的非辐射跃迁相当大，量子效率低，导致其掺杂玻璃的发光效率很低，为了提高过渡金属离子掺杂玻璃基质材料的发光效率，采用透明微晶玻璃作为过渡金属离子掺杂的基质材料是一种很好的方法。氟氧化物透明微晶玻璃兼具玻璃优良的物化性能及易加工特性和晶体的低声子能量的优点，在固体激光器、光通信和光信息等领域具有良好的应用前景。但是现有技术中存在的氟氧化物透明微晶玻璃存在近红外宽带发光效率低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种析出Mg₃(BO₃)F₃纳米晶的微晶玻璃及其制备方法。本发明提供的微晶玻璃析出Mg₃(BO₃)F₃纳米晶单一晶相，可实现高效近红外宽带发光。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种析出Mg₃(BO₃)F₃纳米晶的微晶玻璃，由包括以下质量百分比的组分制得：

50～65％的SiO₂、15～20％的H₃BO₃、8～15％的MgF₂、8～15％的NaF和 0.01～1.5％的过渡金属氧化物。

优选地，所述过渡金属氧化物为含有Cr³⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Fe³⁺或V⁵⁺的氧化物中的一种。

优选地，包括以下步骤：

按质量百分比称取原料后混合，得到混合料；

将所述混合料熔化，得到玻璃熔体；