1. 研究目的与意义（文献综述）
近年来，新型光学玻璃的开发极大地促进了光学仪器的发展，而新型光学系统的设计也为光学玻璃的发展提供新的方向，推动了对新型光学玻璃的研究和相关玻璃科学的进步。自17世纪以来，色差消除成为各类精密光学仪器和光学系统开发过程的中心问题[1]。1942年，美国、德国及前苏联的科学工作者相继通过向玻璃中引入稀土氧化物和稀散氧化物，获得了了一系列高折射率低色散的光学玻璃[2]。近十年来，随着全球及中国光电信息产品的迅速增长，使用于光电数码及信息产品的普及，含有氧化镧和氧化钇的高折射率光学玻璃在上述领域得到了日益广泛的应用。
光学玻璃和具有特定化学成分的晶体相比，具有在一定范围内可变的化学成分，这种成分的变化可以被用来调节玻璃的各种光学性质，以期获能够满足各种特殊应用的最佳性质组合。由于光学器材的小型化和数字化，使市场对高折射率光学玻璃的需求与日俱增，特别是高品质的高折射率(1.9-2.2)高色散光学玻璃。例如，拥有优异光学性能的高折射率镜片,不仅具有防刮擦,及多种表面处理的可加工性,还具有能带给高度近视患者额外的轻薄感[3]。但是，由于高折射率玻璃往往表现出较大的析晶倾向和较高的熔化温度，所以采用铂金坩埚法生产时通常难以客服产品技术参数容易波动的问题。但受限于其高温热物理性质的缺乏，难以对现有的工艺进行有效的改进或开发合适的新型成型方法[4]。
在传统的测量中，熔体与容器的反应对实验结果有着巨大的影响，在悬浮试验中，样品蒸发、不受控制的形变和在确定绝对温度时所遇到的困难共同构成挑战[5]。而气动悬浮无容器技术就将这些难题一并解决，使之能测量难溶性流体的热物理性质，如表面张力、密度、粘度、体积热膨胀系数[6]和微滴的大小与形状，从而解释如液态zro2的脆性[7] 。气动悬浮（adl）炉由二氧化碳激光系统提供能量用于金属的加热与熔化，电脑上的三个独立软件进行控制，通过高速摄像机进行投影成像后由软件进行分析，并配有温度测量及控制系统[8]。
2. 研究的基本内容与方案
（1）基本内容
材料制备：以氧化钇和氧化铝为原料，采用悬浮-凝固法制备玻璃微珠；
材料表征：采用xrd、raman或ft-ir等测试手段表征玻璃微珠的析晶机理和玻璃结构特征，标定氧化镧-氧化铝二元系统玻璃的形成区；采用空气动力悬浮炉系统测量不同化学组成的高折射率玻璃的高温热物理性质；分别采用椭偏仪、密度计、压痕硬度仪和dsc测量它们的折射率、常温密度、显微硬度、玻璃转变温度等物理性质。
3. 研究计划与安排
第1-3周：查阅相关文献资料，了解研究内容，掌握材料的制备工艺和方法，确定研究方案，完成开题报告。
第4-12周：制备氧化钇-氧化铝体系的玻璃样品，并测定其各种物理性质。
第13-14周：分析实验结果，讨论玻璃组成与材料性质间的关联。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]刘雪敬. 钛硅酸盐高折射率玻璃的研究[d]. 广州：华南理工大学, 2005.
[2]毛汉祺. 特高折射率高色散光学玻璃的制备及表征[d]. 长春：长春理工大学, 2009.
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