样板晶生长法制备Y-TZP/板状氧化铝复相陶瓷的力学性能和可靠性

以带有玻璃涂层的氧化铝微粉、小尺寸板晶(样板晶)和Y-TZP微粉为原料,在常压、不同温度下,通过样板晶生长制备了Y-TZP/板状氧化铝复相陶瓷。对该复相陶瓷的室温力学性能的研究表明,在适当烧结温度下制备的复相陶瓷该材料具有较高的强度(800~900 MPa)和断裂韧性(11.8~15.2MPa·m1/2)。用扫描电子显微镜观察复相陶瓷的显微结构特点,表明该材料的增韧机制为氧化锆相变增韧和板晶对裂纹偏转和桥连机制共同起作用。用二参数Weibull分布来量化强度波动,表明该复相陶瓷具有很高的Weibull模量。      

980nm激发下Y_2O_2S:Ho~(3+),Yb~(3+)纳米晶可见和红外发光特性研究

采用共沉淀法,结合固-气硫化工艺制备出六角晶系结构的类球形Y2O2S∶Ho3+,Yb3+纳米晶,平均粒径约40nm。在980nm LD激发下,系统研究了纳米晶在450~1 500nm宽波段范围内的发光特性。根据上转换(UCL)和下转换(DCL)测试结果,Y2O2S∶Ho3+,Yb3+纳米晶发射峰位于545,655和1180nm,分别源于5F4/5S2→5I8、5 F5→5I8和5I6→5I8辐射跃迁。Yb3+离子的掺杂可显著提高Ho3+的上转换发光效率。由于纳米晶表面吸附产生的高能振动量子显著提高了5F4/5S2→5F5和5I6→5I7多声子弛豫的发生几率,使得655nm红光发射很难得到抑制。随Yb3+浓度不断增大,Yb3+→Ho3+能量传递效率提高。这不仅可以增大5F4/5S2和5I6能级的粒子布居数,使绿光和红外光发射增强,而且能在一定程度上抑制5I6→5I7多声子弛豫过程,间接削弱红光发射强度。但5F5能级的另一布居途径(5F4/5S2→5F5)使得Y2O2S∶Ho3+,Yb3+纳米晶的绿红光荧光分支比(IG/IR)值仅能达到3.75。当浓度高于6%(摩尔分数)时,(5F4/5S2,2F7/2)→(5I6,2F5/2)能量反传递过程导致绿光和红光发射大幅降低,而5I6能级布居数的增大却增强了红外发射强度。上述变化导致IG/IR增势减弱,红外/红光荧光分支比(IIR/IR)不断增大。     

含硅氮/氧化物基质自光发光二极管发光材料的研究进展

白光发光二极管(light emitting diode,LED)应用于常规照明的快速发展需要具有"暖"白光输出的高功率白光LED,而目前常用的氧化物基质发光材料,如:铈掺杂钇铝石榴石(cerium doped yttrium aluminum garnet,YAG:Ce)及Eu2 激活碱土硅酸盐很难满足该要求.因此,发展具有红色发光成分和优越温度特性的发光材料是当务之急.以SiO2,Si2N2O和Si3N4为基本反应单元,它可以与M'2O(M'=碱金属)、MO(M=碱土金属及Zn等)、Re2O3(Re=稀土,Al,B)、M'3N、M3N2、ReN、AlN及BN等反应,生成一系列的硅氮/氮氧化物基质发光材料,如:M'Si2N3,MSiN2,M2Si5N8,MSi2N5,Si3N4·ReN,Si3N4·2ReN,Si3N4·3ReN,Si3N4·6ReN,MReSi4N7,MAlSiN3,Si2N2O·MO,Si2N2O·3MO,Si2N2O·Re2O3,Si2N2O·2Re2O3,Si3N4·2MO,Si3O4·Re2O3,2Si3N4·Re2O3和SiO2·ReN……这些以(si,A1)(O,N)4四面体为结构基元的硅氮化合物,具有比氧化物更高的化学稳定性及更强的共价性;某螳5d→4f跃迁的稀土离子,如:Eu2 ,Ce3 和Yb2 ,在该基质材料中具有很宽的激发带和高效的长波长发射特性.并且它们的组成可以在很宽的范围变化而不改变其晶体结构.因此可实现从绿色到红色光谱范围的发光,如:氮氧化物可实现黄绿色发光,而纯氮化物可实现红色发光.因而,用该硅氮化合物发光材料封装的白光LED可实现"冷"白到"暖"白光输出,且对温度和驱动电流的变化不敏感,是目前色彩稳定性最高的白光-LED.本文综合评述了近年来硅氮/氮氧化物摹质白光LED发光材料的研究结果与最近进展,系统地归纳、总结了硅氮/氮化物基质白光LED发光材料的晶体结构、发光性能、以及应用特性,并分析了目前国际上对该材料的研究动态及应用情况.