本文關(guān)鍵詞：稀土摻雜包含鎵酸鹽、鋁酸鹽和硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷的合成與發(fā)光性質(zhì)

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【摘要】：本文通過溶膠凝膠法分別制備了包含MgB2O4(B=Ga,Al)和Sr2SiO4納米晶的MgO-Ga_2O_3-SiO_2,MgO-Al2O3-SiO_2、SrO-Al2O3-Si O2玻璃陶瓷。通過對玻璃組成,熱處理條件,摻雜離子種類或濃度等條件的改變實現(xiàn)對玻璃陶瓷發(fā)光性質(zhì)的調(diào)控,調(diào)制其發(fā)光特性實現(xiàn)高效發(fā)射。對影響樣品微結(jié)構(gòu)和熒光性質(zhì)的因素,包括基質(zhì)的組成,樣品的熱處理溫度,稀土元素的種類和摻雜量等做了系統(tǒng)的研究和剖析。取得的主要研究成果有:(1)通過對樣品進行結(jié)構(gòu)和熒光性質(zhì)的分析,研究了樣品中MgO-Ga_2O_3,MgO-Al2O3和SrO含量的改變,對玻璃陶瓷的結(jié)構(gòu)和發(fā)光性質(zhì)的影響。結(jié)果表明,隨著樣品組分中MgO,SrO,Ga_2O_3,Al2O3含量的增加,同一退火溫度,在玻璃基質(zhì)中更有利于MgGa_2O_4,MgAl2O4和Sr2SiO4納米晶析出。對比不同組分的玻璃陶瓷熒光性質(zhì),發(fā)現(xiàn)增加MgO-Ga_2O_3,MgO-Al2O3,SrO的含量能有效提高樣品的發(fā)光強度。(2)在不改變樣品組分的條件下,通過對樣品進行不同溫度下退火處理,研究了溫度對玻璃陶瓷結(jié)構(gòu)及發(fā)光性能的影響。隨著溫度的升高,觀察到MgGa_2O_4,MgAl2O4、Sr2SiO4納米晶尺寸逐漸增大,最終導(dǎo)致晶粒的聚集。樣品的熒光發(fā)射強度隨著熱處理溫度升高逐漸增強,隨著溫度進一步升高,熒光強度有所減弱。表明溫度對玻璃陶瓷的結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能有較大影響。(3)通過在樣品中摻雜不同種類及含量的稀土離子,觀察稀土離子對玻璃陶瓷的結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響,結(jié)果表明少量稀土離子的摻雜并不改變基質(zhì)晶體的結(jié)構(gòu)。在摻雜Eu~(3+)/Dy~(3+)的樣品中,發(fā)射光譜中觀察到明顯的來源于Eu~(3+)的5D0-7Fj(j=0,1,2,3,4)躍遷的特征發(fā)射峰,而在480 nm,580 nm和665 nm處的發(fā)射峰則來自于Dy~(3+)離子,表明Eu~(3+)/Dy~(3+)離子摻雜的玻璃陶瓷具有應(yīng)用于白光LED領(lǐng)域的潛在可能。在共摻雜Er~(3+)/Yb~(3+)的樣品中觀察到從Yb~(3+)到Er~(3+)的能量傳遞,且隨著Yb~(3+)含量增加,Er~(3+)的發(fā)光強度逐漸增強,同時研究證實了Er~(3+)/Yb~(3+)體系中雙光子上轉(zhuǎn)換過程。
【關(guān)鍵詞】：溶膠凝膠 熒光 納米晶 玻璃陶瓷
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ174.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 引言8-17
• 1.1 稀土摻雜透明玻璃陶瓷的應(yīng)用8-11
• 1.1.1 白光發(fā)光二極管（LED）8-10
• 1.1.2 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料10-11
• 1.2 發(fā)光玻璃陶瓷制備方法及研究進展11-15
• 1.2.1 發(fā)光玻璃陶瓷制備方法11-13
• 1.2.2 發(fā)光玻璃陶瓷研究進展13-15
• 1.3 選題依據(jù)和內(nèi)容15-17
• 1.3.1 選題依據(jù)15-16
• 1.3.2 本課題內(nèi)容16-17
• 第2章 實驗方法17-20
• 2.1 實驗原料和設(shè)備17-18
• 2.2 實驗過程18
• 2.3 樣品結(jié)構(gòu)測試與性能表征18-20
• 第3章 Eu~(3+)，Dy~(3+)摻雜含MgGa_2O_4納米晶玻璃陶瓷的合成與發(fā)光性能20-32
• 3.1 Eu~(3+)，Dy~(3+)摻雜MgO-Ga_2O_3-SiO_2玻璃陶瓷制備20-21
• 3.2 結(jié)果與討論21-30
• 3.2.1 物相與微觀結(jié)構(gòu)分析21-24
• 3.2.2 MgO-Ga_2O_3-SiO_2:Eu~(3+), Dy~(3+)玻璃陶瓷熒光性質(zhì)分析24-30
• 本章小結(jié)30-32
• 第4章 Er~(3+)/Yb~(3+)共摻雜含MgGa_2O_4納米晶玻璃陶瓷上轉(zhuǎn)換和近紅外發(fā)光32-45
• 4.1 Er~(3+)/Yb~(3+)摻雜MgO-Ga_2O_3-SiO_2玻璃陶瓷制備32-33
• 4.2 結(jié)果與討論33-44
• 4.2.1 結(jié)構(gòu)和形態(tài)表征33-36
• 4.2.2 Er~(3+)/Yb~(3+)共摻雜MgO-Ga_2O_3-SiO_2玻璃陶瓷發(fā)光性能36-44
• 本章小結(jié)44-45
• 第5章 Eu~(3+)，Dy~(3+)共摻雜含MgAl_2O_4納米晶玻璃陶瓷微觀結(jié)構(gòu)和熒光性質(zhì)45-55
• 5.1 Eu~(3+)，，Dy~(3+)摻雜MgO-Al_2O_3-SiO_2玻璃陶瓷制備45-46
• 5.2 結(jié)果與討論46-54
• 5.2.1 物相與結(jié)構(gòu)分析46-48
• 5.2.2 熒光性質(zhì)分析48-54
• 本章小結(jié)54-55
• 第6章 Eu~(3+)，Dy~(3+)共摻雜含Sr_2SiO_4納米晶玻璃陶瓷的發(fā)光性質(zhì)55-66
• 6.1 Eu~(3+)，Dy~(3+)摻雜SrO-Al_2O_3-SiO_2玻璃陶瓷的合成55-56
• 6.2 結(jié)果與討論56-64
• 6.2.1 微觀結(jié)構(gòu)表征56-58
• 6.2.2 發(fā)光性質(zhì)表征58-64
• 本章小結(jié)64-66
• 第7章 結(jié)論與展望66-68
• 7.1 結(jié)論66-67
• 7.2 展望67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-75
• 攻讀學(xué)位期間研究成果75

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