Eu3+、Tm3+掺杂含NaY(MoO4)2晶相透明玻璃陶瓷的制备与发光性能研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vuittonwang
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稀土离子掺杂的发光材料在固态显色、固态照明等领域发挥着重要的作用。采用熔融-晶化法制备了一系列Eu3+单掺、Tm3+-Eu3+双掺、Eu3+-Tm3+-Dy3+三掺的透明玻璃陶瓷。分析稀土掺杂前驱体玻璃的差示扫描量热(DSC)曲线,选择以10℃为梯度,分别在640℃-670℃、630℃-670℃、650℃-680℃温度范围内对各体系的前驱体玻璃进行热处理,得到的玻璃陶瓷样品的X射线衍射(XRD)数据表明,玻璃陶瓷中析出的晶相是NaY(MoO4)2,并且稀土离子掺杂不会使晶相发生改变。对比不同热处理温度下,样品的XRD衍射峰相对强度和结晶度,选择合适的热处理温度。通过扫描电子显微镜(SEM)观察了玻璃陶瓷的微观形貌,讨论了热处理时间对晶粒分布、尺寸和数量的影响。结合XRD、SEM和光透过率曲线,确定不同稀土掺杂玻璃陶瓷样品的最佳热处理时间,最终得到Eu3+单掺、Tm3+-Eu3+双掺、Eu3+-Tm3+-Dy3+三掺玻璃陶瓷的最佳热处理条件分别是660℃/3 h、660℃/2.5 h、670℃/2.5 h。对稀土掺杂玻璃陶瓷样品进行光谱分析,研究其发光性能。通过激发光谱选择合适的激发波长并讨论各个激发峰的归属。分析样品的发射光谱,对比不同浓度稀土掺杂玻璃陶瓷的发射峰强度,讨论稀土离子在玻璃陶瓷中的最佳掺杂浓度。结合理论计算,研究稀土离子发生浓度猝灭的原因及稀土离子之间的能量传递机理和能量传递效率。利用CIE软件计算稀土掺杂玻璃陶瓷样品的色度坐标,得到1.8%Eu3+单掺、0.4%Tm3+-1.3%Eu3+双掺、1.5%Eu3+-0.4%Tm3+-1.1%Dy3+三掺玻璃陶瓷的色度坐标分别为(0.6337,0.3635),(0.2778,0.1893),(0.3611,0.2919)。研究结果表明,Eu3+、Tm3+、Dy3+掺杂的透明玻璃陶瓷在固态照明和固态显色等领域具有潜在的应用价值。
其他文献
钙钛矿结构碱土金属锡酸盐MSnO3(M=Ca、Sr和Ba)因其具有较高电子迁移率、酸碱及热稳定性等优点而备受关注并应用于光催化、钙钛矿太阳能电池、透明导电薄膜及气敏传感器等领域。但由于其宽带隙(3.1-4.3 e V)而受到限制,故对碱土金属锡酸盐的带隙调控,使对可见光(400-760 nm)可吸收是一项非常重要的工程,既有利于对碱土金属锡酸盐进行更深入的研究,又可以拓宽其应用范围。随着时代的不断