Gd3+对黄磷炉渣发光微晶玻璃析晶及性能的影响

以黄磷炉渣为主要原料,制备了不同钆含量的Tb3+掺杂CaO-Al2 O3-SiO2系统微晶玻璃.采用差热分析仪、X射线衍射仪、荧光光谱仪研究了Gd2 O3含量对该微晶玻璃析晶及发光性能的影响.结果表明:在1％～4％的Gd2 O3添加范围内,Gd2 O3的添加使微晶玻璃析晶峰温度和析晶活化能均升高,对基础玻璃的析晶有一定的阻碍作用;在λem=542 nm的激发光谱中,Gd3+和Tb3+的特征激发峰强度均随Gd2 O3含量的增加逐渐增强,在λex=317 nm的发射光谱中,Gd2 O3的添加使Tb3+特征发射峰强度增加明显,微晶玻璃的荧光寿命逐渐增长.通过光谱图结合能级图分析,在该微晶玻璃体系中Gd3+对Tb3+具有敏化作用,Gd3+可通过共振传递的方式将能量传递给Tb 3+,从而提高Tb 3+掺杂黄磷炉渣微晶玻璃的发光强度.     

Tb:YAG微晶玻璃的制备及其发光性能

采用熔融法制备Tb3+掺杂Na F-Y2O3-Al2O3-SiO2系统玻璃,并进行不同温度的热处理,制备出晶相为YAG的微晶玻璃.通过XRD、SEM、荧光光谱仪研究微晶玻璃的晶相、形貌、光谱性能.结果表明:掺Tb3+的基础玻璃经1 300℃热处理能得到含纯YAG晶相的微晶玻璃,晶粒大小在25~75 nm;在微晶玻璃中Tb3+蓝光发射强度减弱,而绿光发射强度得到增强.     

MgO对花岗岩尾矿微晶玻璃析晶和性能的影响

尝试用花岗岩尾矿制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,并采用DSC、XRD和SEM等测试手段研究MgO对微晶玻璃析晶和性能的影响。结果表明,随着MgO含量的增加,玻璃转变温度和析晶峰温度逐渐降低,玻璃析晶性能增强。当引入MgO的质量分数为3%时,微晶玻璃的主晶相为钙长石;当MgO质量分数为6%~12%时,主要析出辉石,且质量分数为12%的MgO样品析出的晶体中伴随着部分堇青石。样品的显微硬度随MgO的增加呈现先增大后减小的趋势,质量分数为9%的MgO样品析出晶体的尺寸更均匀,其显微硬度最高,为8.2GPa。     

核化温度对微晶玻璃析晶性能的影响

用花岗岩尾渣制备基础玻璃,在不同的温度下核化处理,用DSC、XRD和FESEM等手段研究核化温度对析晶性能的影响。结果表明,玻璃表面析出的主晶相为斜长石,次晶相为镁橄榄石,内部析出的主晶相为透辉石。DSC曲线中的析晶峰对应于玻璃表面晶体的析出,与内部析晶无关,且析晶峰温度的降低值与析晶难易程度没有对应关系。最佳核化温度为730℃,经730℃核化和923℃晶化后,得到的微晶玻璃透辉石衍射峰的相对强度最强,抗折强度最高,为81.5MPa。     

Si3N4—MgO—CeO2陶瓷烧结过程中MgO的自动析晶

作者首次发现了Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＯ－ＣｅＯ２系陶瓷在烧结过程中玻璃相自动析晶这一独特现象。对于Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＯ－ＣｅＯ２系陶瓷在１４５０℃，ＭｇＯ－ＣｅＯ２就会与Ｓｉ３Ｎ４颗粒表面ＳｉＯ２反应形成硅酸盐液相，冷却后则成为玻璃相保留在烧结体中；当烧结温度高于１５５０℃时，作者发现，ＣｅＯ２仍留在玻璃相中，但ＭｇＯ会自动析晶出来，其结果是大大减少了烧结体中严重影响其高温性能的玻璃相的含量，对于提高烧结     

Ce3+/Sm3+掺杂硼硅酸盐玻璃的制备及发光性能分析

采用碳还原法熔制了掺Ce3+/Sm3+的硼硅酸盐玻璃,通过对其发光性能的研究,发现Ce3+离子由于存在高效的宽带吸收和发射,可以有效的将激发能量传递给Sm3+,从而提高了Sm3+离子的发光效率.     

添加物对CaO—Al2O3—SiO2系统玻璃析晶性能的影响

借助ＩＲ,ＤＴＡ,ＸＲＤ及ＯＭ分析手段,研究了ＺｎＯ,Ｎａ２Ｏ对ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统玻璃析晶性能的影响。结果表明,随（Ｎａ２Ｏ＋ＺｎＯ）／（Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）的量比增大,玻璃结构由致密转向疏松,且不均匀性增加,析晶活化能下降。     

Ce3+共掺杂BaZn1.06Al9.94O17: Tb3+荧光粉的发光性质及其能量传递机

采用高温固相法合成了BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺,Ce³⁺荧光粉,并对其发光性能和能量传递机理进行了研究.研究结果表明:由于Tb³⁺离子的4f⁸ → 4f⁷5d¹跃迁,使得BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺的激发带中心位于230 nm处.共掺杂Ce³⁺离子后,BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺的激发光谱出现了明显的红移,在240～320 nm范围内的宽带激发归因于Ce³⁺离子的4f → 5d跃迁.由于Ce³⁺与Tb³⁺离子发生了能量传递,使得BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺,Ce³⁺中Tb³⁺离子的⁵D₄ → ⁷F_J(J=6、5、4和3)发射峰的发光强度比未掺杂Ce³⁺离子时提高了约15倍.因此,制备的BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺,Ce³⁺荧光粉可望在照明、显示器件等应用中具有良好的应用价值.     

BaO-Ga2O3-GeO2玻璃的析晶机理研究

钡镓锗玻璃是一种性能优异的中红外透过材料,而较差的机械性能严重制约了其应用。研究了钡镓锗玻璃的析晶动力学及其微晶化行为,阐明了析晶机理,为制备透明钡镓锗微晶玻璃提供理论指导。采用非等温方法研究了钡镓锗玻璃的析晶动力学,利用Kissinger模型,计算出析晶活化能Ec,两个析晶峰对应的Ec1=318kJ/mol和Ec2=515kJ/mol。通过Augis-Bennett方程获得了两个析晶峰对应的析晶指数,n-≈3。当低于1 187K(Tc2)进行晶化处理时,钡镓锗微晶玻璃中仅析出ZrO2晶体;随着晶化温度的升高,玻璃的热能持续增大,Ge2Al6O13晶体开始从母体玻璃中孕育并长大。     

氧化铝对微晶玻璃装饰板烧结及晶化影响

研究了Al2O3含量的变化对CaO-Al2O3－SiO2系统微晶玻璃的烧结和析晶的影响规律。结合工业化生产,确定了合适的Al2O3含量范围。     

Na_2O对微晶玻璃装饰板烧结和析晶的影响

研究了Na_2O含量对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃装饰板析晶温度、析晶相,烧结收缩及表面气泡的影响。确定了合适的Na_2O含量及烧结温度范围。     

Na2O对微晶玻璃装饰板烧结和析晶的影响

研究了Ｎａ２Ｏ３含量对ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统微晶玻璃装饰板析晶温度、析晶相、烧结收缩及表面气泡的影响。确定了合适的Ｎａ２Ｏ含量及烧结温度范围。     

Zn0.97Ga2O3.97:Cr3+，Bi3+荧光粉的制备及发光性能

以Cr³⁺和Bi³⁺为掺杂剂,按照镓酸锌Zn_0.97Ga₂O_3.97（ZGO）化学计量比,采用双相水热法制备了ZGO:Cr³⁺,Bi³⁺红色无机荧光粉,并通过透射电子显微镜、分光光度法和荧光光谱法分析了荧光粉样品的微观形态、晶体结构和发光性能。实验结果表明:Cr³⁺和Bi³⁺的最佳摩尔掺杂率分别是1%和2%,荧光粉最佳掺杂浓度化学式为ZGO:0.01Cr³⁺,0.02Bi³⁺,所得荧光粉颗粒为组分均匀的类球形颗粒,平均粒径为8 nm。在近紫外光的激发下,相对于单掺杂荧光粉ZGO:0.01Cr³⁺,双掺杂荧光粉ZGO:0.01Cr³⁺,0.02Bi³⁺在漫反射光谱中<350、350~470和470~650 nm的吸收带强度明显增强。此外,在激发和发射光谱中,ZGO:0.01Cr³⁺,0.02Bi³⁺的发射强度为ZGO:0.01Cr³⁺的2.5倍,表明该荧光粉的发光性能得到显著提升。     

Eu3+浓度对Ca3Al2O6:Eu3+晶体结构和发光性能的影响

以β-丙氨酸和尿素为燃料,采用溶液燃烧法在低温450℃下合成制备了Ca3Al2O6:Eu3+荧光粉。样品的发射光谱由位于594 nm、617 nm、653 nm及700 nm处的4组线状峰构成,分别对应Eu3+的5D0→7Fj(j=1~4)特征跃迁,其中617 nm处的峰最强,样品呈现红色发光。考察了Eu3+掺杂浓度对晶体结构和发光性能的影响。结果呈示:随着掺杂浓度的增加晶格常数逐渐减小,[O—Al—O]的对称伸缩振动Raman峰蓝移;在低掺杂浓度时荧光强度逐渐增大,掺杂6%时达到最大,之后出现浓度猝灭现象,猝灭机制为交互作用;Eu3+的5D0→7F2与5D0→7F1跃迁强度比随着掺杂浓度的增加逐渐增大,掺杂的Eu3+主要取代处于非对称中心的Ca2+。     

Pr3+掺杂Sr2CeO4:Eu3+发光材料的制备与性能

以硝酸铈、硝酸锶、尿素为原料,采用燃烧法制备了Pr3+掺杂Sr2CeO4:Eu3+新型发光材料,实验结果表明,当焙烧温度为1 000℃,掺杂1%Pr3+时,制备的样品为单相Sr2CeO4斜方晶系结构,晶粒尺寸为15.7nm,激发和发射光谱分别为293nm和420~550nm的宽带峰,与Sr2CeO4:Eu3+相比,掺杂Pr3+的样品的发光强度有了明显的提高,发光寿命明显增强.     

掺杂Li+对荧光粉YBO3:Eu3+发光性能的影响

采用反应条件温和的水热法制备Li+掺杂的YBO3:Eu3+荧光粉。通过掺入不同量的Li+研究其对荧光粉YBO3:Eu3+的物相结构、微观形貌及光致发光特性的影响。用X射线衍射(XRD),场发射扫描电镜(FESEM),荧光分光光度计及X射线能量色散谱仪(EDS)等手段表征材料性能。结果表明:Li+掺杂能够提高荧光粉YBO3:Eu3+的发光强度,最大能提高近20%。发光增强与Li+掺杂量的多少有关,同时也可能与Li+改变YBO3晶体场环境有一定关系。     

Fe_2O_3和ZrO_2对花岗岩尾矿微晶玻璃析晶行为的影响

以花岗岩尾矿为主要原料制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,用DSC、XRD和SEM等手段研究了Fe2O3和ZrO2对微晶玻璃析晶行为的影响。结果显示,Fe2O3可以降低玻璃转变温度和析晶峰温度,促进玻璃析晶,而ZrO2的作用正好相反,抑制玻璃析晶。不添加任何晶核剂以及分别添加4%ZrO2和4%Fe2O3的样品均以表面析晶为主,析出的主晶相为斜长石。同时添加4%ZrO2和4%Fe2O3的样品在770℃核化,920℃晶化后出现整体析晶,析出的主晶相为透辉石,次晶相为尖晶石和镁黄长石。     

着色剂对乳浊玻璃分相及析晶的影响

研究一种Na2O-CaO-SiO2系统磷酸盐乳浊玻璃,通过加入混合着色剂Fe2O3、Co2O3、NiO使玻璃着色,探讨着色剂掺入量对乳浊玻璃颜色的影响规律,制备出灰黑色系列的乳浊玻璃。利用X射线衍射分析、扫描电子显微镜分析等方法,研究着色剂对乳浊玻璃分相和析晶的影响。结果表明:在外加一定量的着色剂范围内(质量分数Fe2O32.0%～5.0%、Co2O30.15%～0.25%、NiO 0.3%～0.4%),当Fe2O3的含量小于4.0%时乳浊玻璃的主晶相不变,仍为磷酸钠钙(Na3Ca6(PO4)5),Fe2O3的含量增大到4.0%时主晶相变为羟基磷灰石(Ca5(PO4)3OH);Co2O3和NiO的加入使析晶量减少;着色剂的加入使分相液滴的数量增加,而分相液滴尺寸从约500nm减少到200～400nm。     

Sm3+掺杂BaCeO3基发光材料的制备及发光性能

采用溶胶-凝胶法合成了BaCeO3:Sm3+红色荧光粉,用XRD和FL分析表征了样品的结构及发光性能。研究了Sm3+掺杂量和电荷补偿剂对其发光性能的影响。所得样品为立方晶系,荧光光谱测试结果表明:Sm3+掺杂的BaCeO3在紫外波段有两个吸收带,分别位于258nm和353nm,对应于O2-→Sm3+和O2-→Ce4+电荷迁移带;BaCeO3:Sm3+在紫外波长353nm的激发下发射出Sm3+的特征光谱,其发射峰分别位于572nm、615nm和656nm处,与Sm3+的4 G5/2→6 HJ(J=5/2,7/2,9/2)电子跃迁相对应,样品发出强烈的橙红光。Sm3+的最佳摩尔掺量为0.4%,其浓度猝灭机理是Sm3+之间的离子交换作用。共掺电荷补偿剂Li+之后,BaCeO3:Sm3+的发光强度有着很大程度的提高,当Li+摩尔浓度为12%时,其发光强度达到最大。