稀土摻雜YAG納米晶粉體的制備和性能研究.pdf

1、隨著稀土摻雜釔鋁石榴石(YAG)技術(shù)的發(fā)展，特別是鉺摻雜釔鋁石榴石(YAG:Er3+)晶體在中紅外激光領(lǐng)域的應(yīng)用和鈰摻雜釔鋁石榴石(YAG:Ce3+)黃色熒光粉在功率型白光 LED中的應(yīng)用，使得稀土摻雜 YAG的研究成為當(dāng)今稀土發(fā)光材料的一個主要研究方向。
　　本文的主要研究工作是YAG:Er3+納米晶粉體和YAG:Ce3+黃色熒光粉的制備和光譜特性表征。實(shí)驗(yàn)樣品的制備采用了改進(jìn)的pechini法，首先將硝酸化合物和檸檬酸氨溶于水

2、中得到混合溶液，然后加入凝膠的聚合網(wǎng)絡(luò)劑丙烯酰胺與 N,N，-亞甲基雙丙烯酰胺，溶解、攪拌、混合均勻后，在90oC水浴環(huán)境中加熱，此時加入作為聚合反應(yīng)引發(fā)劑的偶氮二異丁腈的丙酮溶液，溶液形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的白色濕凝膠，然后將前軀體在1000oC-1200oC下煅燒3h,即可獲得摻雜釔鋁石榴石納米晶粉體。此方法制備的摻雜釔鋁石榴石納米晶粉體顆粒均勻、結(jié)晶度好（粒徑10-30nm）、顆粒呈球型；能夠?qū)崿F(xiàn)880oC的YAG晶相轉(zhuǎn)變溫度。

3、　　本文采用的改進(jìn)的pechini法優(yōu)化工藝參數(shù)如下：金屬離子和螯合劑總的摩爾比為1:1，反應(yīng)溶液的PH值為5，丙烯酰胺和N-N’亞甲基雙丙烯酰胺的質(zhì)量比為6:1，水浴箱的溫度為90oC。
　　在YAG:Ce3+熒光粉的制備過程中，對(YxCe1-x)3Al5O12中的鈰離子摻雜濃度x進(jìn)行了優(yōu)化研究，分別制備了x=0.02、0.04、0.06、0.08、0.1的不同樣品，通過光譜測試，結(jié)果表明當(dāng)x=0.06時，本工藝獲得的YAG:

4、Ce3+熒光粉的發(fā)光效率最高；且在摻雜濃度(Ce3+￡10at％)的條件下，本工藝可以獲得YAG晶相的納米晶粉體。
　　在YAG:Er3+納米晶粉體的制備過程中，選擇x=0.01，0.05，0.09分別制備了(YxEr1-x)3Al5O12納米晶粉體樣品，光譜測試表明，YAG:Er3+納米晶粉體有著豐富的吸收光譜和發(fā)射光譜。
　　本文實(shí)驗(yàn)證明，改進(jìn)的pechini法是一種獲得稀土摻雜 YAG納米晶粉體的有效手段，隨著稀土摻雜