酸處理與表面鍍膜對玻璃力學(xué)與光學(xué)性能的影響.pdf

1、根據(jù)對玻璃的化學(xué)鍵鍵強(qiáng)以及結(jié)構(gòu)的模擬計算，玻璃的理論抗折強(qiáng)度可以達(dá)到10～15GPa。然而測試結(jié)果表明:普通平板玻璃的平均抗折強(qiáng)度只有50～100MPa左右，不足理論值的1％，主要是因為玻璃表面存在大量的微裂紋，造成應(yīng)力集中，導(dǎo)致玻璃的強(qiáng)度大幅降低。本文通過氫氟酸和硫酸組成的混合酸液對普通載玻片進(jìn)行了酸處理，鈍化和腐蝕掉玻璃表面的微裂紋，提高了玻璃的強(qiáng)度?？墒撬崽幚砗蟮谋∧け砻娣浅Ｐ迈r，很容易被劃傷而使玻璃強(qiáng)度降低。于是，本文在酸處理后

2、的玻璃表面鍍制了高硬度的氧化鋁薄膜，提高了試樣的抗劃傷性能。但是由于氧化鋁薄膜的折射率比玻璃基片要高，造成試樣的透光率降低，于是在氧化鋁薄膜上鍍制MgF_2薄膜，提高了試樣的可見光透光率?？傊?，本文通過表面酸處理和鍍膜技術(shù)提高了玻璃的力學(xué)性能和光學(xué)性能。
　　本文主要實驗結(jié)論如下：
　?。?）HF的含量和反應(yīng)時間是影響玻璃的抗折強(qiáng)度的主要因素，其中HF的含量影響最大；而反應(yīng)溫度和 H_2SO_4含量對玻璃強(qiáng)度的影響較小，其中

3、H-2SO-4主要起溶解難溶性生成物的作用，對玻璃的抗折強(qiáng)度影響最小。
　　（2）在超聲波輔助下，當(dāng)HF的含量為22％，H_2SO_4含量為25％，反應(yīng)時間分別為14min，反應(yīng)溫度為25℃，經(jīng)過酸處理的玻璃的抗折可達(dá)到239.26MPa。是未酸處理的玻璃的強(qiáng)度(實驗所測強(qiáng)度為68.34 MPa)的3.5倍。
　?。?）以硝酸鋁為前驅(qū)體，當(dāng)硝酸鋁：氫氧化氨：硝酸=1:3:0.3（摩爾比）， pH=3-4，水解溫度為85℃時，

4、可以得到透明、穩(wěn)定的氧化鋁溶膠。
　?。?）用溶膠凝膠法制備的氧化鋁薄膜經(jīng)過530℃的熱處理后，出現(xiàn)晶態(tài)的θ-Al_2O_3，此時試樣的顯微硬度增大至1255.17HV，比未鍍膜的試樣高出50％，試樣的抗劃傷性能也得到了較大的提高；試樣的抗折強(qiáng)度也有9.5％的提高。
　?。?）選取廉價的乙酸鎂和氫氟酸為原料，無水乙醇為溶劑，乙酸鎂：無水乙醇：氫氟酸=1:50:2.3（摩爾比）,40℃恒溫磁力攪拌20h，老化一段時間，制備得到