SmCrO3粉末的制备及光学特性研究

李磊伟,吕 勇,牛春晖

(北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院,北京 100192)

1 引 言

光谱选择性吸收材料是一类对特定激光(主要考虑1.06 μm、1.55 μm 、10.6 μm等)具有强吸收作用,而对其他波段光不产生影响的功能性材料。它被广泛地应用到军事隐身材料中。由于稀土元素4f层上电子在多种能级间跃迁而产生多种特殊吸收谱,它们的化合物常常被制成光谱选择性吸收材料[1-3]。南京工业大学的韩鹏德[4]等发现Sm3+离子的6H5/2基态向6F9/2激发态的跃迁使得Sm类化合物在1050～1150 nm波段范围内,形成一个较强吸收峰。

三氧化二铬(Cr2O3)颜料具有着色力强,耐候性好等优点,是一种常用的绿色颜料[5]。正因如此,也常常被应用到军事可见光迷彩上面。但是由于Cr2O3自身对近红外激光有较强的反射作用,不能直接用作军事上的隐身材料。

本文在前人研究基础上,利用固相法制备出一种在1.06 μm和1.55 μm处具有强吸收作用,同时外观呈绿色的光谱选择性吸收材料。可以很好地兼容可见和近红外隐身。

2 实 验

2.1 样品制备

采用固相法制备SmCrO3粉体,按照一定的质量比称取Sm2O3、Cr2O3,将两者混合物置于尼龙罐中,加入一定量的去离子水,以二氧化锆球作为研磨介质,球料比控制为3∶1,以转速为300 r/min在球磨机上研磨2 h,让原料充分混合。

然后将混合物置于烧杯,放到电热恒温鼓风干燥箱内,在120 ℃温度下干燥15 h。将烘干后的混合粉体置于陶瓷坩埚中,在马弗炉中分别以1100 ℃、1200 ℃、1300 ℃、1400 ℃温度进行高温煅烧,分别标记为1#、2#、3#和4#样品,四个样品煅烧时间均为2 h。最后,将烧制好的材料放入研钵进行研磨,装袋制成待测样品。……