Термические и оптические свойства неодимсодержащих висмут-барий-боратных стекол, полученных методами плавления шихты и лазерного спекания

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Acesso é pago ou somente para assinantes

Resumo

Одно из преимуществ метода селективного лазерного спекания заключается в формировании планарных структур с морфологией стекла, кристалла и стеклокристалла в зависимости от состава шихтового материала и режимов лучевого воздействия. В данной работе исследуется возможность получения оптических микроструктур из висмут-барий-боратного стекла, легированного оксидом неодима, в области его кристаллизационно-устойчивых составов методом селективного лазерного спекания. Проведено сравнение термических и оптических свойств стекол (100–x)(20Bi2O3–60B2O3–20BaO)–xNd2O3, синтезированных из специально приготовленного ультрадисперсного прекурсора методом плавления в тигле с различными режимами охлаждения, с образцами, сформированными лазерным спеканием. Термические свойства указанной стеклообразующей системы исследованы методом дифференциального термического анализа от шихты до целевых образцов.

Sobre autores

A. Plekhovich

Institute of Chemistry of High Purity Substances named after G. G. Devyatyh of the Russian Academy of Sciences

Email: plekhovich@ihps-nnov.ru
Tropinina st., 49, BOX-75, Nizhny Novgorod, 603951 Russia

A. Kutin

Institute of Chemistry of High Purity Substances named after G. G. Devyatyh of the Russian Academy of Sciences

Tropinina st., 49, BOX-75, Nizhny Novgorod, 603951 Russia

M. Komshina

Institute of Chemistry of High Purity Substances named after G. G. Devyatyh of the Russian Academy of Sciences

Tropinina st., 49, BOX-75, Nizhny Novgorod, 603951 Russia

K. Balueva

Institute of Chemistry of High Purity Substances named after G. G. Devyatyh of the Russian Academy of Sciences

Tropinina st., 49, BOX-75, Nizhny Novgorod, 603951 Russia

K. Shumovskaya

Institute of Chemistry of High Purity Substances named after G. G. Devyatyh of the Russian Academy of Sciences

Tropinina st., 49, BOX-75, Nizhny Novgorod, 603951 Russia

S. Plekhovich

Institute of Chemistry of High Purity Substances named after G. G. Devyatyh of the Russian Academy of Sciences; Nizhny Novgorod State University named after N. I. Lobachevsky

Tropinina st., 49, BOX-75, Nizhny Novgorod, 603951 Russia; Gagarin Ave, 23, Nizhny Novgorod, 603022 Russia

A. Budraev

Nizhny Novgorod State University named after N. I. Lobachevsky

Gagarin Ave, 23, Nizhny Novgorod, 603022 Russia

S. Kurashkin

Institute of Chemistry of High Purity Substances named after G. G. Devyatyh of the Russian Academy of Sciences; Nizhny Novgorod State University named after N. I. Lobachevsky

Tropinina st., 49, BOX-75, Nizhny Novgorod, 603951 Russia; Gagarin Ave, 23, Nizhny Novgorod, 603022 Russia

Bibliografia

  1. Ruamnikhom R., Limsuwan P., Horprathum M., Chanthima N., Kim H.J., Ruengsri S., Kaewkhao J. Up- and Downconversion Luminescence Properties of Nd3+ Ions Doped in Bi2O3–BaO–B2O3 Glass System // Adv. Mater. Sci. Eng. 2014. P. 1–5. http://dx.doi.org/10.1155/2014/751973
  2. Ehrt D. The Effect of ZnO, La2O3, PbO and Bi2O3 on the Properties of Binary Borate Glasses and Melts // Phys. Chem. Glasses. 2006. V. 47. № 6. P. 669–674.
  3. Sontakke A.D., Tarafder A., Biswas K., Annapurna K. Sensitized Red Luminescence from Bi3+ Co-Doped Eu3+: ZnO–B2O3 Glasses // Physica B. 2009. V. 404. P. 3525–3529. https://doi.org/10.1016/j.physb.2009.05.053
  4. Li Z., Pian Q., Li L., Sun Y., Zheng S. Luminescence Properties of SrBi2B2O7: Eu3+ Orange-Red Phosphor // Optik. 2018. V. 161. P. 38–43. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.01.132
  5. Wu L., Bai Y., Wu L., Yi H., Kong Y. Zhang Y., Xu J. Sm3+ and Eu3+ co-doped SrBi2B2O7: A Redemitting Phosphor with Improved Thermal Stability // RSC Adv. 2017. V. 7. P. 1146–1153. https://doi.org/10.1039/C6RA26752A
  6. Shablinskii A.P., Drozdova I.A., Volkov S.N., Krzhizhanovskaya M.G., Bubnova R.S. Production and Study of Glass Ceramics in Sr1–xBaxBi2B2O7 System // Fiz. Khim. Stekla. 2012. V. 38. № 6. P. 886–889.
  7. Becker P. Thermal and Optical Properties of Glasses of the System Bi2O3–B2O3 // Cryst. Res. Technol. 2003. V. 38. № 1. P. 74–82. https://doi.org/10.1002/CRAT.200310009
  8. Kosaka S., Benino Y., Fujiwara T. Synthesis and Nonlinear Optical Properties of BaTi(BO3)2 and Ba3Ti3O6(BO3)2 Crystals in Glasses with High TiO2 Contents // J. Solid State Chem. 2005. V. 178. № 6. P. 2067–2076. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2005.04.023
  9. Egorysheva A.V., Skorikov V.M., Volodin V.D. Phase Equilibria in the BaO–Bi2O3–B2O3 System // Russ. J. Inorg. Chem. 2006. V. 51. № 12. P. 1956–1960. https://doi.org/10.1134/S0036023606120187
  10. Egorysheva A.V., Volodin V.D., Skorikov V.M., Yurkov G. Yu., Sorokin N.I. Synthesis of Nanocomposites Based on MO–Bi2O3–B2O3 (M = Ca, Sr, Ba) Glasses // Inorg. Mater. 2010. V. 46. № 4. P. 434–438. https://doi.org/10.1134/S0020168510040205
  11. Chen F., Dai S., Nie Q., Xu T., Shen X., Wang X. Glass Formation and Optical Band Gap Studies on Bi2O3–B2O3–BaO Ternary System // J. Wuhan Univ. Technol. Mater. Sci. Edit. 2009. V. 24. P. 716–720. https://doi.org/10.1007/s11595-009–5716-y
  12. Moorthy L.R., Rao T.S., Jayasimhadri M., Radhapathy A., Murthy D.V.R. Spectroscopic Investigation of Nd3+-Doped Alkali Chloroborophosphate Glasses // Spectrochim. Acta, Part A. 2004. V. 60. № 11. P. 2449–2458. http://dx.doi.org/10.1016/j.saa.2003.12.022
  13. Blasse G., Grabmaier B.C. Luminescent Materials. Berlin: Springer, 1994. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-79017-1
  14. Schwager A.-M., Bliedtner J., Bruder A., Götze K. Production of Glass Filters by Selective Laser Sintering // Proc. SPIE10675, 3D Printed Optics and Additive Photonic Manufacturing, 2018. P. 106750 https://doi.org/10.1117/12.2305695
  15. Gao B., Zhao H., Peng L., Sun Z. A Review of Research Progress in Selective Laser Melting (SLM) // Micromachines. 2023. V. 14. P. 57. https://doi.org/10.3390/mi14010057
  16. Liu Q., Danlos Y., Song B., Zhang B., Yin S., Liao H. Effect of High-Temperature Preheating on the Selective Laser Melting of Yttria-Stabilized Zirconia Ceramic // J. Mater. Process. Technol. 2015. V. 222. P. 61–74. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2015.02.036
  17. Protasov C.E., Khmyrov R.S., Grigoriev S.N., Gusarov A.V. Selective Laser Melting of Fused Silica: Interdependent Heat Transfer and Powder Consolidation // Int. J. Heat Mass Transfer. 2017. V. 104. P. 665–674. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.08.107
  18. Sofia D., Granese M., Barletta D., Poletto M. Laser Sintering of Unimodal Distributed Glass Powders of Different Size // Procedia Eng. 2015. V. 102. P. 749–758. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.01.180
  19. Зайцев А.И., Васильев А.Д. Фазообразование в процессе кристаллизации стекол состава BiB3O6 // Фазовые переходы, упорядоченные состояния и новые материалы. 2007. Т. 2. С. 1.
  20. Bajaj A., Khanna A. Crystallization of Bismuth Borate Glasses // J. Phys.: Condens. Matter. 2009. V. 21. P. 035112. https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/3/035112
  21. Plekhovich A.D., Kut'in A.M., Rostokina E.E., Komshina M.E., Balueva K.V., Ignatova K.F., Shiryaev V.S. Controlled Crystallization of BaO–B2O3–Bi2O3 Glass in the Temperature Range of a Supercooled Melt in the Presence of Additional Nucleation Centers // J. Non-Cryst. Solids. 2022. V. 588. P. 121629. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2022.121629
  22. Бобкова Н.М. Висмутсодержащие легкоплавкие стекла и структурное состояние ионов висмута в них // Техника и технология сил. 2013. Т. 20. № 4. С. 8–11.
  23. Плехович А.Д., Кутьин А.М., Балуева К.В., Ростокина Е.Е., Комшина М.Е., Шумовская К.Ф. Анализ химических и фазовых превращений при синтезе стеклокерамики на основе висмут-барий-боратного стекла и Er: YAG // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 8. С. 1155–1162. https://doi.org/10.31857/S0044457X24080085
  24. Лидин Р.А. Химические свойства неорганических веществ: Уч. пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению “Химия” и специальности “Неорган. химия”. 3-е изд., испр. М.: Химия, 2000. 480 с.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025