B₂O₃-Bi₂O₃-PbO-SiO₂계 유리의 광학적인 특성

The Optical Properties of B₂O₃-Bi₂O₃-PbO-SiO₂ Glass System

시편의 열분석과 SEM 분석에서 투명한 BP-계열의 시료 중 BP-1은 두 가지의 미세한 상으로 형성된 액적을 가진 유리 상을 발견할 수 있었고 열처리에 의하여 불혼화 영역이 생겨났다. BP-2 시료의 경우에서는 구형의 불혼화 영역이 관찰되는데 이와 같은 불혼화 현상의 원인은 용융액 내에 존재하는 양이온의 이온장 세기에 의한 것으로 해석하였다. 그리고 BP-계열 유리의 파장에 대한 흡수도는 $Bi_2O_3$의 함량이 많을수록 크게 나타났으며 400~800 nm 파장범위에서 흡수도의 변화는 완만하게 나타났다. 그리고 자외선에 대한 흡수단은 좀더 긴 파장 쪽으로 이동하였다. FT-IR 스펙트럼에서 BP-계열의 유리는 PbO 함량이 많은 시료가 보다 큰 흡수가 일어났으며 $3382cm^{-1}$과 $2800cm^{-1}$에서 나타나는 흡수대는 각각 사면체 $BO_1$에서 B-O 신축진동에 해당하는 흡수대와 B-O-B 변각진동에 해당하는 흡수대임을 알 수 있었다. BP-계열에서 $3400cm^{-1}$ 흡수대들이 예리해지는 것은 유리질 내 생성된 결정상이 성장하고 있는 것으로 판명되었다.

Four glasses of $B_2O_3-Bi_2O_3-PbO-SiO_2$ (BBPS) system were prepared by melting the appropriate amounts of reagent grade oxides of $B_2O_3$, $Bi_2O_3$, PbO, and $SiO_2$ in an open crucible. The differential thermal analysis showed crystallization temperature decreased with increasing $Bi_2O_3$ or PbO content in the sample. The structures of glasses system were studied using scanning electron microscopy and Fourier transform-Infra red (FT-IR) spectroscopy. The UV cut-off and refractive index were found to be sensitive to the $Pb^{+2}$ and $Bi^{+3}$ content in the glasses. The behavior of the IR spectra of the glasses in the BP series was consistent with a role of $Bi_2O_3$ as a network former. In the BP series of glasses, the result of IR spectrum indicated that PbO behaved as a network former.