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根据对玻璃的化学键键强以及结构的模拟计算,玻璃的理论抗折强度可以达到10~15GPa。然而测试结果表明:普通平板玻璃的平均抗折强度只有50~100MPa左右,不足理论值的1%,主要是因为玻璃表面存在大量的微裂纹,造成应力集中,导致玻璃的强度大幅降低。本文通过氢氟酸和硫酸组成的混合酸液对普通载玻片进行了酸处理,钝化和腐蚀掉玻璃表面的微裂纹,提高了玻璃的强度。可是酸处理后的薄膜表面非常新鲜,很容易被划伤而使玻璃强度降低。于是,本文在酸处理后的玻璃表面镀制了高硬度的氧化铝薄膜,提高了试样的抗划伤性能。但是由于氧化铝薄膜的折射率比玻璃基片要高,造成试样的透光率降低,于是在氧化铝薄膜上镀制MgF2薄膜,提高了试样的可见光透光率。总之,本文通过表面酸处理和镀膜技术提高了玻璃的力学性能和光学性能。本文主要实验结论如下:(1)HF的含量和反应时间是影响玻璃的抗折强度的主要因素,其中HF的含量影响最大;而反应温度和H2SO4含量对玻璃强度的影响较小,其中H-2SO-4主要起溶解难溶性生成物的作用,对玻璃的抗折强度影响最小。(2)在超声波辅助下,当HF的含量为22%,H2SO4含量为25%,反应时间分别为14min,反应温度为25℃,经过酸处理的玻璃的抗折可达到239.26MPa。是未酸处理的玻璃的强度(实验所测强度为68.34MPa)的3.5倍。(3)以硝酸铝为前驱体,当硝酸铝:氢氧化氨:硝酸=1:3:0.3(摩尔比),pH=3-4,水解温度为85℃时,可以得到透明、稳定的氧化铝溶胶。(4)用溶胶凝胶法制备的氧化铝薄膜经过530℃的热处理后,出现晶态的θ-Al2O3,此时试样的显微硬度增大至1255.17HV,比未镀膜的试样高出50%,试样的抗划伤性能也得到了较大的提高;试样的抗折强度也有9.5%的提高。(5)选取廉价的乙酸镁和氢氟酸为原料,无水乙醇为溶剂,乙酸镁:无水乙醇:氢氟酸=1:50:2.3(摩尔比),40℃恒温磁力搅拌20h,老化一段时间,制备得到无色透明的MgF2溶胶。在氧化铝薄膜基础上镀制一层低折射率的MgF2薄膜,比没有镀制氟化镁薄膜的样品,在可见光波段增透效果平均可以达到7.5%,显微硬度为1086.24HV。