长余辉发光材料的制备与性能研究

题名:长余辉发光材料的制备与性能研究
作者:邱冬
学位授予单位:合肥工业大学
关键词:高温固相法;;稀土掺杂;;长余辉发光材料;;发光性能
摘要:

 绿色SrAl_2O_4: Eu~(2+), Dy~(3+)长余辉发光材料出现于二十世纪中期,并在九十年代得到迅速发展。它以铝酸盐原料为基质,以稀土材料作为掺杂元素形成发光中心和陷阱中心,激发光源可以是人造光源或者太阳光。它无毒、无放neodymium rare earth magnets射性、亮度高、余辉时间长、结构稳定,是一种高效节能的固体发光材料。近年来,该材料的应用日益广泛,其研究也受到国内外的广泛关注,单一的黄绿颜色已不能满足人们的需要。鉴于此,本论文采用高温固相法制备了SrAl_2O_4: Eu~(2+), Dy~(3+),CaAl_2O_4: Eu~(2+), Nd~(3+)和CaTiO_3: Pr~(3+)长余辉发光材料。利用XRD、荧光分光光度计、稳态/寿命荧光光谱议等研究手段,研究了助熔剂的种类及用量,激活剂Eu~(2+)的用量,辅助激活剂的种类及用量,焙烧温度,恒温的时间等因素对样品结构和性能的影响。最大发射峰波长分别位于510nm、440nm和618nm。衰减由初始的快衰减和其后的慢衰减两种衰减过程所组成,符合I=At-n规律。XRD分析表明,SrAl2O4: Eu~(2+), Dy3+材料和CaAl2O4: Eu~(2+), Nd3+材料在水浸后生成铝neodymium rare earth magnets酸盐的水化物,改变了材料的晶型,降低了材料的发光性能。

 在对发黄绿光和蓝光的稀土掺http://www.chinamagnets.biz/杂长余辉发光材料的研究取得一定进展的基础上,我们又以CaTiO_3: Pr~(3+)为基质,研究了性能优异的红色长余辉发光材料。用Zn~(2+)替代部分的Ca~(2+)离子,制备了Ca1-xZnxTiO3: Pr~(3+)样品。研究了掺入Zn~(2+)后样品的结晶物相和发光光谱。结果表明,用Zn~(2+)替代部分的Ca~(2+),能够提高样品的发光强度,改善了材料的发光性能。同时还发现,ZnO有一定的助熔作用,不能与H_3BO_3共用。另外,水浸对CaTiO_3: Pr~(3+)材料的发光性能影响不大。

 本论文通过对三种颜色长余辉发光材neodymium rare earth magnets料的研究,获得了这三种长余辉发光材料的制备工艺,结论对长余辉发光材料形成工业化生产有一定的指导意义。
学位年度:2009