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稀土掺杂长余辉发光玻璃的制备和性能研究

由于长余辉发光玻璃可以应用于众多领域,因此受到国内外研究人员越来越多的重视。本论文通过将低熔点玻璃和长余辉发光材料CaTiO_3:Pr~(3+)结合,运用二步法制备了性能良好的红色CaTiO_3:Pr~(3+)长余辉发光玻璃。研究表明,在制备过程中,长余辉发光材料的含量、反应时间、熔融温度以及生料颗粒大小等因素对样品的发光性能都有很大的影响,通过实验,确定了最佳的制备条件。通过运用测量样品的发射、激发光谱、衰减曲线等手段,发现玻璃样品和所掺入的长余辉发光材料的发光性能很相近,为此,认为玻璃的发光机理与所掺入的长余辉发光材料的发光机理相一致。运用一步法制备了掺杂Eu~(2+)、Dy~(2+)四元系发光玻璃CaO-MgO-B_2O_3-SiO_2,并对其发光机理、发光性能以及制备工艺进行了一系列的研究。认为其余辉发光机理基本符合空穴转移模型。制备过程中发现在弱还原气氛下,样品能够产生较好的发光。通过对样品的衰减曲线的研究发现,共掺杂  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>

长春理工大学
长春理工大学

红色长余辉材料的制备与表征

本文综述了长余辉粉体材料和玻璃材料的发展历史和研究现状以及发光机理。在此基础上采用固相反应法和高温熔融法分别制备了CaWO_4:Eu~(3+)红色长余辉粉体材料和(60-y)ZnO-(40-x)B_2O_3-xSiO_2-yAl_2O_3:Mn~(2+)红色长余辉玻璃。研究了Eu~(3+)的含量、制备工艺对CaWO_4:Eu~(3+)发光粉的影响。研究了基质配方的变化、Mn~(2+)的浓度、助熔剂的含量以及其它离子共掺对Mn~(2+)激活的(60-y)ZnO-(40-x)B_2O_3-xSiO_2-yAl_2O_3红色长余辉玻璃样品发光性能的影响。利用XRD,热释光谱,红外光谱以及荧光光谱等分析手段对产物结构和性能进行了分析。得到了CaWO_4:Eu~(3+)发光粉和红色长余辉玻璃的最佳配方,并确定了高温固相法合成CaWO_4:Eu~(3+)发光粉的最佳条件。  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

离子掺杂ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃及玻璃陶瓷的光谱性质与余辉性能的研究

论文综述了各种长余辉发光材料的发展历史和研究现状。长余辉发光材料中长余辉发光玻璃具有非常广阔的应用前景,可以应用于激光、光学放大器、光通讯、储能和显示等诸多领域。深入开展高性能长余辉玻璃的研究和应用开发具有重要的意义。本文旨在研究基质玻璃组成对Tb~(3+)掺杂ZnO-B_2O_3-SiO_2(ZBS)长余辉玻璃荧光性质、余辉性能、光致变色和热褪色等性质的影响规律,从而分析和探讨ZBS:Tb~(3+)玻璃的长余辉发光机理,同时开展一些掺杂ZBS玻璃陶瓷的探索性研究,以期寻求更好的基质玻璃组成和制备出性能优良的长余辉玻璃陶瓷材料。通过荧光光谱、余辉衰减曲线、热释光谱以及紫外-可见吸收光谱系统地研究了不同基质组成的Tb~(3+)掺杂ZBS长余辉玻璃的荧光性质、余辉特性、光致变色和热褪色现象。基质中ZnO含量对玻璃的余辉性能和光致变色具有很大的影响,研究表明:ZnO含量的提高并没有在基质玻璃中形成新的陷阱,而是增加了玻璃基质中与Zn离...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东理工大学
华东理工大学

白光LED用稀土离子/过渡金属离子掺杂发光玻璃的制备及性能研究

目前,“绿色照明”已成为人类社会现代化程度的重要标志之一,是关系到人类社会可持续发展的一项重要措施。和传统的白炽灯和荧光灯相比,白光LED (white light emitting diode, W-LED)具有节能、环保、长寿命等优点,被认为是新一代的照明光源,受到人们广泛的关注。因此,白光LED是“绿色照明”的重要组成部分之一。在白光LED的应用背景下,本课题研究了稀土离子/过渡金属离子掺杂的发光玻璃/玻璃陶瓷材料。发光玻璃/玻璃陶瓷相比较粉体发光材料而言,具有独特的优势,如制造成本低、减少光圈效应和发光稳定和可调等。尤其是荧光玻璃可与LED芯片直接蚀刻“扣装”成白光器件,因此对简化树脂封装工艺、提高热稳定性和出光效率以及发展面光源有重要意义。实验采用熔体冷却法分别制备了稀土离子Tb3+、Sm3+、Eu2+、Eu3+、Dy3+、Tm3+和Er3+单掺或者共掺的硅酸盐玻璃,硼酸盐玻璃/玻璃陶瓷和磷酸盐玻璃。此外还制备了稀土离...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)

稀土掺杂长余辉发光玻璃的研究

长余辉发光材料不仅作为传统发光材料,更作为一种新型的光电材料或元件有望用于信息处理、新能源、生命科学和宇宙航空等尖端科技领域,从而影响着未来科学技术的发展。玻璃由于均匀透明并且易于加工成各种形状,并且可以较高浓度掺杂稀土离子,所以玻璃就成为长余辉发光材料的良好基质材料。长余辉玻璃可以应用于激光、光学放大器、光通讯、储能和显示等诸多领域。目前,对长余辉材料的发光机理的研究是借鉴光激励发光材料和热释光材料的发光机理,而对于长余辉发光玻璃的发光机理由于玻璃材料结构的复杂性和缺乏直接的实验手段还没有形成完全一致的结论,只是提出了各种模型。其中影响较大的有:空穴转移模型、氧空位模型和位形坐标模型。本文选用稳定的硅酸盐、硼酸盐和硼硅酸盐玻璃体系,分别掺杂稀土材料制备出玻璃样品。不同的体系均采用高温熔化澄清法制备出均匀透明的玻璃样品,经过退火后切割为两部分,一部分进行还原、微晶化处理,得到长余辉发光玻璃。在空气气氛下未经还原处理的玻璃样品不具...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

Tb~(3+)掺杂ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃长余辉发光机制的研究

本文综述了各种长余辉材料的发展历史和研究现状以及材料的长余辉发光机理,在此基础上我们选择Tb~(3+)掺杂的ZnO-B_2O_3-SiO_2(ZBS)玻璃为研究对象,通过荧光光谱、余辉衰减曲线、热释光谱以及紫外—可见吸收光谱等实验手段系统地研究了玻璃的长余辉发光机理以及过渡金属离子掺杂对玻璃中陷阱的影响。本文从吸收能量、储存能量、传递能量、放出能量四个方面,围绕陷阱的类型、深度和陷阱的能级分布以及能量的转换方式、能量传输路径等几个问题,对Tb~(3+)掺杂ZBS玻璃的长余辉发光机理进行了详细研究,并建立了其长余辉发光的半程隧穿模型。该模型认为:Tb~(3+)掺杂ZBS玻璃的长余辉发光只跟能级较浅的电子陷阱有关,这部分陷阱的能级呈现指数分布,不同能级深度的陷阱对应着余辉衰减的不同过程;Tb~(3+)离子是被紫外光直接激发发生光氧化失去电子的,然后电子经由导带被能级深度不同的电子陷阱捕获;电子从陷阱中热致逃逸出来后,通过5d能带隧穿...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>