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As40Se60硫系玻璃的光谱透过涵盖1.0～12μm波段,是一种应用广泛的红外材料,其性能与制备技术成为红外材料的研究焦点。黏度与温度的关系是制定玻璃生产和加工工艺的重要依据。作为一种新型非氧化物玻璃,As40Se60硫系玻璃黏温特性的研究对于认知材料物性,调控生产工艺,实现As40Se60硫系玻璃的商业化应用具有重要意义。本文利用熔融淬冷法制备了 As40Se60硫系玻璃,对其固态到液态的黏度进行测试,拟合测得的黏温数据,得出了 As40Se60硫系玻璃的黏温方程和动力学强弱性指数,根据黏温方程和特征黏度点计算了对应的温度,并对这些特征黏度点对应温度的准确性进行了研究论证,进而优化、确定As40Se60硫系玻璃的熔制、模压成型、退火等关键工艺参数。研究结果如下:(1)采用纤维伸长法、平板旋转法、圆筒旋转法系统测试了 As40Se60硫系玻璃由液态、固熔态到固态全温度范围的黏度;计算了动力学强弱性为39,为中等强度熔体;根据拉曼光谱,As40Se60硫系玻璃的黏度变化与[-Se-As-Se-]链状结构之间的距离和范德华力具有重要的联系。(2)拟合结果证实VFT方程对测得的黏度-温度点的拟合最为精准,由此得到As40Se60硫系玻璃黏度随温度变化的方程:(?)式中:T-热力学温度(K),η-黏度(Pa·s)。根据该方程对As40Se60硫系玻璃的应变点T=423 K(η=1014.5 Pa·s)、退火点 T=433 K(η=1013.0 Pa.s)、玻璃转变点 T=443 K(η=1012.0 Pa.s)、膨胀软化点 T=451 K(η=1011.5 Pa·s)、利特尔顿软化点 T=511 K(η=106.6 Pa·s)、流动点 T=551 K(η=105.0 Pa.s)、工作点 T=573 K(η=104.0 Pa.s)、熔融点 T=643 K(η=102.0 Pa.s)等重要的特征黏度点进行了标定。(3)以特征黏度点对应的温度为依据,通过对比实验,确定了 As40Se60硫系玻璃熔制、模压成型与退火的最佳温度:采用熔融点及附近的温度对As40Se60硫系玻璃进行高温均化和低温淬冷,根据样品的红外透过性能和光学缺陷,结合As-Se二元相图,证明均化温度高于熔融点T=643 K(η=102.0 Pa·s),玻璃原料开始溶解和均化,温度越高,原料之间扩散系数越大,玻璃的熔制效率和红外透过性能越好,而淬冷黏度小于100.0 Pa·s时,玻璃会因为湍流扰动形成大量不均体条纹。因此As40Se60硫系玻璃均化温度应高于673 K(η=102.0 Pa·s),淬冷温度应控制在754 K(η=100.0 Pa.s)附近;运用仿真模拟印证了工作点T=573 K(η=104.0 Pa·s)为As40Se60硫系玻璃合理的模压成型温度,采用该点及附近的温度对As40Se60硫系玻璃进行模压成型,结果表明As40Se60硫系玻璃在T=593 K(η=103.4 Pa·s)时,具有强烈的析晶倾向,无法进行模压成型,而黏度高于104.0 Pa·s后,由于黏度过高,压制样品出现大量裂纹。根据As40Se60硫系玻璃的黏温特性和析晶情况,模压成型合理的温度范围为T=573～583 K(η=103.7～104.0 Pa·s);采用应变点、退火点、膨胀软化点对应的温度对As40Se60硫系玻璃进行退火,结果表明应变点T=423 K(η=1014.5 Pa·s)为As40Se60硫系玻璃的退火下限温度,在此温度以下玻璃处于弹性状态,玻璃内部的质点无法移动,应力无法得到松弛。玻璃在退火点T=433 K(η=1013.0 Pa·s)能较好的消除大部分的应力,玻璃内部的粒子获得足够的能量在热运动作用下使应力得到消散。随着退火温度的继续升高,玻璃的应力降低,但是降低幅度极小,温度升高到膨胀软化点T=451 K(η=1011.s Pa·s)时,玻璃出现变形。As40Se60硫系玻璃合理的退火温度范围为T=433～451 K(η=1011.5～1013.0 Pa·s)。