稀土摻雜ZnO-B2O3-SiO2系發(fā)光微晶玻璃的研究.pdf

1、當今社會,高效能源的轉換技術和新能源的替代技術在全球備受關注。其中發(fā)光微晶玻璃作為一種新型材料在各個領域有著廣泛的應用,尤其是摻雜稀土離子的發(fā)光材料更是備受矚目。因此,研究在微晶玻璃中摻雜稀土離子的發(fā)光性能具有很大的意義。本論文旨在研究以Eu3+、Sm3+為激活中心,摻雜不同的離子濃度以及不同的敏化劑,分析其發(fā)光性能,從而得到最理想的發(fā)光微晶玻璃。
　　本文通過高溫熔融法制備了ZnO-B2O3-SiO2系微晶玻璃。主要內容分為三大

2、部分:第一部分是確定微晶玻璃的組成、制備方法以及分析其內部組織結構。第二部分主要是以Sm3+為激活中心,研究Sm3+離子的不同摻雜濃度對其發(fā)光性能的影響以及Sm3+離子的濃度淬滅效應。通過共摻雜Tb3+/Sm3+、Eu3+/Sm3+離子,研究其對Sm3+離子的敏化作用。第三部分主要是以Eu3+為激活中心,研究Eu3+離子的淬滅濃度效應,通過共摻雜Dy3+/Eu3+、Pr3+/Eu3+離子研究激活中心的敏化作用以及彼此之間的能量傳遞。

3、r>　　本文中玻璃的基本組成為23ZnO-21B2O3-46SiO2-5Na2O-5Al2O3,以ZrO2和TiO2為晶核劑,在核化溫度為585℃下保溫2h,晶化溫度為930℃下保溫6h,最終制備成微晶玻璃。樣品紅外光譜的測試結果表明玻璃主要是由硅氧四面體[SiO4]、硼氧三面體[BO3]、硼氧四面體[BO4]基團構成。在以Sm3+離子為激活中心時,結果顯示Sm3+離子的濃度為0.4mol％時發(fā)光效果最好,并且樣品被激發(fā)出紅色光。在共摻

4、雜Tb3+/Sm3+離子時,Tb3+離子對Sm3+離子沒有起到敏化的作用,而摻雜Eu3+離子對Sm3+離子的發(fā)光卻起到了有效的敏化作用,當Eu3+的濃度為0.2mol%時發(fā)光強度最大。在以Eu3+離子為激活中心時,測試結果表明,用393nm的波長激發(fā)該微晶玻璃時,Eu3+離子發(fā)生了5D0→7Fj(j=0,1,2,3,4)特征躍遷,并且同時被激發(fā)出紅色光。隨著Eu3+離子濃度的逐漸增加發(fā)光強度逐漸增強,而當Eu3+離子摩爾濃度大于1.0m