稀土摻雜Na2Ca3Si2O8和BaZrSi3O9基質(zhì)發(fā)光材料的制備和特性研究.pdf

1、本文首先概述了白光用熒光材料、長余輝材料、發(fā)光顏色可調(diào)諧材料、應(yīng)力發(fā)光材料的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀。
　　本文通過采用高溫固相法合成制備了Na2Ca3Si2O8∶Re3+(Re=Eu，Tb，Ce)和BaZrSi3O9基質(zhì)應(yīng)力發(fā)光材料。通過XRD、光致發(fā)光、余輝衰變、熱釋光、應(yīng)力發(fā)光等技術(shù)進(jìn)行測量與分析，獲得了下面的研究成果:
　　(1)合成和表征了Eu3+摻雜的Na2Ca3Si2O8白光LED用紅色熒光材料。根據(jù)當(dāng)前白光LED用

2、高效紅色熒光粉比較缺乏的現(xiàn)狀，通過高溫固相法合成了Eu3+摻雜的Na2Ca3Si2O8紅色熒光粉，其寬帶激發(fā)與藍(lán)光LED能夠很好的相匹配，發(fā)射為位于619nm左右的線狀譜，發(fā)光強(qiáng)度是已報(bào)道商業(yè)紅色熒光粉的Y2O2S∶Eu3+的1.4倍。
　　(2)通過高溫固相法合成了Tb3+摻雜的Na2Ca3Si2O8發(fā)光顏色可調(diào)諧發(fā)光材料。對所有的合成樣品通過X-射線衍射、光致發(fā)光光譜、余輝衰減曲線、長余輝發(fā)光(LPL)光譜、熱釋光(TL)發(fā)光

3、曲線、熒光衰減特性和Tb3+摻雜濃度進(jìn)行了詳細(xì)研究。發(fā)光顏色通過調(diào)節(jié)摻雜Tb3+離子濃度可以從藍(lán)色到綠色調(diào)諧。根據(jù)所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立的機(jī)理圖，能夠很好解釋觀察到的現(xiàn)象。合成的Tb3+摻雜Na2Ca3Si2O8是性能較好的藍(lán)色和綠色發(fā)光材料。
　　(3)通過探索合成出一種Ce3+摻雜Na2Ca3Si2O8藍(lán)色長余輝熒光粉，其余輝時(shí)間超過1000s。通過對它們的熒光特性、余輝衰減以及熱釋光特性的研究，證實(shí)了基質(zhì)向Ce3+的能量傳遞過程，

4、同時(shí)對基質(zhì)中本征缺陷形成的陷阱作了探討，并建立能級模型圖，對Ce3+余輝產(chǎn)生機(jī)理作了深入討論。
　　(4)采用高溫固相法合成了一種BaZrSi3O9硅酸鹽基質(zhì)新型應(yīng)力發(fā)光材料。應(yīng)力發(fā)光是在應(yīng)力發(fā)光材料在形變范圍內(nèi)施加一定機(jī)械應(yīng)力而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中將樣品與一定比例的樹脂和固化劑混合做成應(yīng)力發(fā)光的樹脂圓片，X射線粉末衍射儀對其物相進(jìn)行了測試分析，測試了樣品的熒光光譜、余輝衰減曲線、熱釋光溫度曲線和應(yīng)力發(fā)光特性。研究結(jié)果表明硅酸鹽B