白光LED用荧光玻璃的制备方法及应用研究进展

白光LED用荧光玻璃具有物化稳定性高、散热性能好以及能保持荧光粉自身优异性能的特点,可以有效避免传统白光LED封装中由于有机树脂裂解、黄化和荧光粉的降解而导致LED发光效率低、色坐标漂移、LED散热不佳等问题。本文概述了白光LED用荧光玻璃的制备方法及其应用,探讨了荧光玻璃在白光LED照明应用中的研究历程及其最新的研究进展,并展望了白光LED的进一步发展方向。     

基于硅酸盐体系白光LED用荧光粉的研究现状

以硅酸盐为基质的白光LED用荧光粉材料,具有良好的化学稳定性、热稳定性、合成工艺简单等优点,成为研究的热点.详细介绍了目前基于硅酸盐体系白光LED用荧光粉的研究现状,重点阐述了近年来二元硅酸盐、三元硅酸盐和其它硅酸盐荧光粉在制备、合成、发光性能方面的最新进展,最后展望了硅酸盐体系白光LED用荧光粉的制备工艺、发光性能以及新材料的开发.     

功率型白光LED荧光粉的研究进展

白光LED功率化的发展对于荧光材料的热稳定性以及发光可调性提出了更高的要求.综述了稀土掺杂(氧)氮化物以及钛酸盐两种具有高稳定性的荧光粉新体系,指出了它们的特点及优势,总结了制备方法以及发光性能调控方面的最新进展,并提出了今后研究和应用的方向.     

聚乙烯醇发光木的制备及性能研究

随着人类可持续性发展意识的增强，木材的功能化改性及应用日益受到人们关注。以巴尔沙木为载体，采用氢氧化钾和亚氯酸钠法对其进行脱木质素预处理，并在真空环境下浸渍聚乙烯醇(PVA)和荧光粉，可制备具有发光性能的PVA发光木。研究PVA发光木的微观结构、分子组成、晶体结构和机械性能，结果表明：大量的PVA和荧光粉填充并固化在巴尔沙木的孔隙内，使其相较于未改性的巴尔沙木具有更大的应力值(70.01MPa),机械性能得到提升。将PVA发光木应用于封装发光二极管(LED),进行老化实验，验证了PVA发光木作为LED封装薄膜具有一定的可行性，这也为制备木基封装膜提供了简单途径。     

白光LED用Phosphor-in-Glass荧光材料的研究进展

荧光粉/玻璃复合材料(Phosphor-in-Glass, PiG)具有优异的发光性能、导热性和化学稳定性, 将有望替代传统白光LED产品中的有机树脂基荧光转换层, 同时解决散热、发光效率、品质、眩光、使用寿命等多项技术性难题, 具有广阔的市场应用前景。本文从发光性能、透明度、机械强度及批量化生产等方面分析了PiG材料研究过程中出现的关键科学问题, 并综述了解决上述问题所采取的针对性措施, 包括制备方法(压片烧结法、熔体急冷法、涂膜烧结法)、材料组分设计和荧光粉层结构优化等, 从而全面阐述了高性能PiG材料的最新研究现状, 最后展望了其未来的研究趋势。     

LED用荧光玻璃的制备及性能研究

以行星球磨得到的SiO₂粉体和商用Ce:YAG荧光粉为原料, 采用放电等离子体烧结技术(简称SPS)成功制备块体荧光玻璃。利用XRD、SEM、紫外/可见光分光光度计和荧光光谱仪等研究了Ce:YAG荧光玻璃的物相、显微结构、吸收和发光性能等。研究结果表明: SPS烧结制备的块体荧光玻璃样品主体是非晶相, 同时荧光粉颗粒在玻璃基质中均匀分布, 颗粒大小也未发生变化, 这表明荧光粉晶体在SPS烧结过程中没有发生化学分解反应, 在玻璃基体中得到很好地保存。该荧光玻璃吸收峰在460 nm左右, 发射波长在530 nm左右。通过对不同含量荧光粉的荧光玻璃进行发光性能表征, 发现荧光粉含量为3wt%的荧光玻璃性能最佳, 以此封装的白光LED样品在800 mA电流驱动下, 获得白光输出, 色坐标为(0.33, 0.38)。     

蓝光激发红色荧光粉的研究进展及其在白光LED中的应用

蓝光LED芯片激发黄色荧光粉是目前白光LED的主要实现方式,引入红色荧光粉对调整白光LED的显色指数及色温有重要意义。重点介绍和评述了可被蓝光激发且具有宽发射带的硫化物、氮化物、铝酸盐等几种体系红色荧光粉的发光性质、最新研究成果及在白光LED中的应用。对比发现,氮化物荧光粉可被从近紫外到可见绿光有效激发,随基质组成的不同,可发出峰值波长为600～650nm的红色荧光,且由于其优良的化学稳定性、热稳定性成为最有前途的一类红色荧光粉。采用两种以上的荧光粉代替单一黄色荧光粉,有利于调整白光LED的色温,提高显色指数。     

含有YAG∶Ce3+和CASN∶Eu2+的LED照明多相荧光玻璃陶瓷

采用热压烧结法制备得到了一种掺有YAG∶Ce³⁺黄色荧光粉和CASN∶Eu²⁺红色荧光粉的烧结玻璃陶瓷。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对比研究了热压烧结后的烧结玻璃陶瓷和烧结前荧光粉的晶体结构和微观形貌方面的变化,结果显示,荧光相在玻璃基质中没有发生聚集现象,且不会被玻璃基质侵蚀,能保持其发光性能。光谱研究和光电参数分析显示,在YAG∶Ce³⁺黄色荧光粉中引入CASN∶Eu²⁺红色荧光粉,可以有效改善其发光性能,其中显色指数最高为90,色温为4 787 K,明显改善了商用LED照明器件色温高,显色指数低等问题。     

热喷涂陶瓷-树脂复合涂层的研究现状

陶瓷-树脂复合涂层兼具陶瓷材料和树脂材料的优异性能,具有良好的力学性能、摩擦磨损性能、耐腐蚀性能等,可用于防腐、减摩等领域,是当前热喷涂领域的新兴研究方向。如在先进航空发动机制造领域,通过在陶瓷涂层中添加树脂材料以增加涂层孔隙率,使高温可磨耗封严涂层的可磨耗性显著提升。然而,陶瓷与树脂的热物理性质和化学性质差异较大,导致复合涂层沉积时粒子的熔融沉积行为呈现复杂多样性,对涂层性能的影响规律尚不清晰。目前,国内外对陶瓷-树脂复合涂层的制备和应用开展了大量的研究,在不同热喷涂方法下,陶瓷材料和树脂材料对复合涂层结构、性能的影响取得了显著成果。基于此,本文综述了采用火焰喷涂、等离子喷涂、反应等离子喷涂三种热喷涂技术制备陶瓷-树脂复合涂层的国内外相关研究;比较分析了喷涂过程中,不同热喷涂技术对陶瓷材料与树脂材料的影响规律;梳理了等离子喷涂工艺的优化方法;展望了未来陶瓷-树脂复合涂层的研究重点与应用方向。     

复合钇铝石榴石荧光粉微晶玻璃发光性能影响因素分析

发光玻璃在白光LED照明等技术领域有重要应用,研究发光玻璃可以有效提高LED器件的发光效率。对复合钇铝石榴石(YAG∶Ce)荧光粉磷锌硼系(PZB)微晶玻璃的发光性能影响因素进行了分析研究。利用荧光光谱等表征手段,通过正交实验方法,讨论了基质玻璃成形方式、荧光粉掺入量和烧结气氛等对微晶玻璃发光性能的影响。研究表明,基质玻璃成形方式和荧光粉掺量对微晶玻璃的发光性能有较大影响:水淬法制备的基质玻璃的发光性能优于浇注法制备的基质玻璃;当荧光粉掺量为20%(质量分数)时,相对发光强度最大,而后又趋于下降;而烧结气氛对发光性能影响不大。采用正交实验法,得出微晶玻璃试样的相对发光强度范围为1 081~4 577,各因素对发光强度影响顺序为荧光粉掺量基质玻璃成形方式烧结温度烧结气氛。     

新型Ce:YAG陶瓷荧光体封装白光LED的性能

利用真空烧结技术制备了一种可用于白光LED封装的Ce:YAG陶瓷荧光体。用X射线衍射仪、光致发光激发谱、光致发光谱等测试手段对这种陶瓷荧光体进行表征。结果表明:陶瓷荧光体的主相为Y3A l5O12,该荧光体可以很好的被470 nm蓝光激发,发射出550 nm的黄光。该陶瓷荧光体封装蓝光芯片所得的白光LED器件在110℃的高温下老化600小时,光衰只有10%,色坐标无变化,证明其寿命及稳定性远远好于采用传统方式封装的白光LED。研究结果表明,该Ce:YAG陶瓷荧光体是一种非常适合大功率白光LED封装的荧光材料。     

白光LED用氮化物红色荧光粉的研究进展

白光LED是一种符合环保和节能的绿色照明光源,而红色荧光粉的性能对白光LED的显色指数及色温的影响极其显著.氮化物材料的结构和组成的多样性,以及独特的局部配位环境使其具有丰富的发光颜色、可协调发光性、较高的量子效率和较小的热猝灭性等发光性能.本文主要从晶体结构、发光特性、量子效率、化学稳定性和物理稳定性等方面总结了不同类型的氮化物红色荧光粉的最新研究成果和发展现状.最后,对氮化物红色荧光粉的研究进行了展望.     

泡沫陶瓷的制备工艺及研究进展

泡沫陶瓷作为一种新型的陶瓷材料,具有气孔率高、耐高温、抗化学腐蚀、热稳定性好等一系列优异的性能,本文介绍了泡沫陶瓷的制备方法,并指出了这些方法的优点和不足,最后列举了泡沫陶瓷在催化剂载体、过滤器、吸声材料、吸声材料、隔热材料、生物材料等方面的应用。     

激光照明用荧光材料的研究进展

半导体激光器具有亮度高、传输距离远等优点,特别适用于特殊照明领域(如激光车灯、投影显示等)。简述激光照明的实现方式以及目前存在的主要问题,重点综述稀土、半导体、碳点3种荧光材料在激光照明中的研究进展。稀土作为目前最常用的激光照明用荧光材料,主要有稀土荧光粉、荧光陶瓷、荧光玻璃3种形式,具有光热稳定性高等优点,但资源不可再生和价格昂贵等限制了其进一步应用;半导体荧光材料主要有以CdSe和ZnS为代表的第二代半导体量子点材料、以SiC和AlN为代表的第三代半导体材料和钙钛矿材料,第二代半导体量子点材料和第三代半导体材料具有发光效率高、性能稳定等优点,但受限于成本和工艺,钙钛矿材料具有带隙可调、可获得稳定的自发辐射等优点,但含有毒性元素且对环境的高度敏感性导致其稳定性较差;碳点荧光材料具有发光波长可调、低毒性等优点,主要有光转换材料和增益介质2种形式,但目前在激光下的热稳定性欠缺。最后,对未来激光照明用荧光材料的发展前景进行展望。     

牙科陶瓷材料的摩擦学性能研究进展

陶瓷材料因其优异的耐磨性、化学稳定性、生物相容性和美观性被广泛用于牙齿缺损和缺失修复。本文首先介绍了牙科陶瓷材料的化学成分、微观结构和力学性能,基于陶瓷材料的磨损与磨蚀机制,归纳总结了牙科陶瓷材料摩擦学性能优化方面所取得的进展,指出陶瓷材料和天然人牙摩擦学性能失配严重制约了陶瓷修复体的临床应用,进而从室验介质、对摩副以及载荷、位移和循环次数等方面分析汇总牙科陶瓷材料摩擦学性能的体外测试方法。最后,从仿生摩擦学角度探讨了牙科陶瓷材料的未来发展趋势,并指出研制仿生陶瓷基复合材料是解决陶瓷修复体与天然人牙摩擦学性能失配难题最具潜力的策略。     

LED荧光材料光色调控机制揭示

<正>LED照明光源长时间使用会出现亮度变暗并发生颜色漂移问题。近日,合肥工业大学材料科学与工程学院陈雷副教授和蒋阳教授课题组在钇铝石榴石系列LED荧光材料及其光色调控机制方面揭示了这一现象的科学机理,为进一步提高LED荧光材料性能提供了重要手段。研究成果刊登于英国《自然》系刊《科学报告》上。由于发光效率高及热稳定性相对较好,钇铝石榴石荧光粉是白光LED器件封装中应用最多的荧光粉。采用该荧光粉的     

先驱体转化法制备多孔陶瓷的发展现状

多孔陶瓷材料因其优异的性能在各种领域的应用越来越广泛,其制备方法也不断的发展.先驱体转化法制备多孔陶瓷是20世纪末才出现的一种新型工艺,它具有烧结温度低、成型工艺简单、所得制品强度高等优点,引起了科学技术界的广泛兴趣.根据所得多孔陶瓷的形态,先驱体转化法制备多孔陶瓷大致可分为两类:制备本征结构的多孔陶瓷,制备泡沫陶瓷.本文介绍了先驱体转化制备这两类多孔陶瓷的工艺、结构和性能的研究现状,以及其存在的急需解决的问题.     

试论大功率白光LED的荧光粉涂覆工艺

本论文首先阐述国内外LED的发展技术概况、LED封装的主要工艺以及LED荧光粉涂覆传统工艺的局限性;然后重点针对大功率白光LED封装关键技术的荧光粉涂覆工艺技术进行了探讨,并指出了新工艺的光学性能的改进。     

白光LED用红色荧光粉的研究进展

白光LED具有工作电压低、功耗低、可靠性高、使用寿命长、环境友好和高能效等一系列优点,是未来照明光源的发展方向。利用LED技术实现白光的方法主要有3种,其中采用蓝光、紫光及近紫外LED芯片激发红、绿、蓝等三基色或多基色荧光粉得到白光LED的技术具有成本低、显色性好等优势,是白光LED的主要发展方向。红色荧光粉在调制白光的色温及改善其显色性等方面起重要作用,其制备技术是目前制约白光LED大规模应用的关键技术,亟待解决。详细介绍了白光LED用红色荧光粉的十余个主要材料体系的发光性能、基本制备方法、取得的研发进展,简单探讨了其未来发展趋势。     

功能陶瓷材料的微观结构工程

一、前言功能陶瓷是指具有电、磁、光、声、热、色和力等功能效应或功能现象,并能进行功能形态变换的陶瓷材料。功能陶瓷材料是一种高技术材料,也是多种新型元器件的基础材料,在信息工程中占有重要地位。功能陶瓷材料微观结构工程的主要任务在于研究微观结构和性能的关系,用结晶化学、固体热力学和功能陶瓷学的理论来预测材料的性能,对实际的微观结构进行有效的控制以设计和生产出具有预定性能的功能陶瓷材料。本文就多相复合功能陶瓷热力学、物理模式、最优化设计和控制方法等四个方面作扼要