稀土摻雜玻璃陶瓷的退火工藝與上轉(zhuǎn)換特性的研究.pdf

1、稀土離子摻雜的SiO2-PbF2上轉(zhuǎn)換透明玻璃陶瓷因其具有氟化物晶體低聲子能量和氧化物玻璃高機(jī)械強(qiáng)度、高化學(xué)穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)而引起學(xué)者們廣泛的重視。本文采用高溫固相燒結(jié)法制備以Yb3+離子作敏化劑、Tm3+/Yb3+、Ho3+/Yb3+離子共摻雜的50SiO2-50PbF2透明玻璃和玻璃陶瓷樣品,并對(duì)其上轉(zhuǎn)換特性、J-O參數(shù)、退火過程中微觀結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行了研究。
　　(1)在50SiO2-50PbF2-1YbF3-xTmF3玻璃陶瓷樣

2、品中,通過分析XRD圖譜,發(fā)現(xiàn)玻璃樣品在退火后析出了β-PbF2微晶而成為玻璃陶瓷,經(jīng)計(jì)算得出其晶格常數(shù)為5.74(A),納米晶粒的大小為14nm。在玻璃和玻璃陶樣品中其藍(lán)色上轉(zhuǎn)換熒光的Tm3+離子猝滅濃度分別約是0.05mol％和0.02mol%,低于通常的濃度。在50SiO2-50PbF2-1YbF3-xTmF3玻璃陶瓷樣品中,低Tm3+離子濃度(0.02mol%)的玻璃陶瓷的藍(lán)色上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度非常強(qiáng),并且有強(qiáng)的紫色上轉(zhuǎn)換熒光。

3、r>　　(2)50SiO2-50PbF2-1YbF3-0.5HoF3玻璃樣品經(jīng)退火處理后具有很強(qiáng)的綠色上轉(zhuǎn)換熒光,其中在玻璃陶瓷中的綠色上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度明顯強(qiáng)于玻璃中的綠色上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度;經(jīng)計(jì)算,玻璃陶瓷中Ho3+離子的J-O參數(shù)Ω2值很低,約為0.17×10-20cm2。
　　(3)50SiO2-50PbF2-1YbF3-0.5HoF3玻璃樣品在退火爐溫設(shè)定在440℃時(shí),當(dāng)爐溫達(dá)到設(shè)定溫度163s后開始有微晶形成,并且隨著時(shí)間的增