稀土铒掺杂钛酸铋钠基陶瓷光致变色及荧光调制研究

发布时间：2023-04-19 21:31

　　无机光致变色材料在机械强度、热稳定性和化学稳定性等方面性能优异,并在光学信息存储、光开关和防伪等领域有很大应用前景。本论文中以稀土铒(Er)掺杂Na_0.5Bi_0.5TiO₃(NBT)基陶瓷为主要研究对象,通过传统固相法制备出了一系列NBT基新型无机光致变色陶瓷材料,并对其光致变色性能的优化条件进行了研究。研究内容主要包括光致变色陶瓷材料的烧结时间、温度以及辐照波长对光致变色的响应。并深入探究了极化陶瓷增强光致变色及荧光调制的机制。我们分别制备出了Er掺杂NBT无机光致变色陶瓷材料和Er掺杂(1-x)NBT-x KNN二元体系无机光致变色陶瓷材料,并从宏观性能和微观结构研究了铁电陶瓷、光致变色和荧光调制性能内在联系。1.通过稀土Er掺杂NBT成功制备出了新型无机光致变色陶瓷材料,发现了影响光致变色的相应因素,并得到了通过电场极化来增强光致变色从而调控荧光性能的方法。实验结果表明:NBT:0.002Er陶瓷的烧结温度、烧结时间和辐照波长对光致变色效应均有影响。对NBT:0.002Er陶瓷的着色和消色10次循环进行检测,发现对...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
引言
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 上转换发光
        1.1.2 光致变色材料的发展简介
    1.2 研究现状
        1.2.1 光致变色材料的分类
        1.2.2 无机光致变色材料的应用
        1.2.3 无机光致变色材料的近期研究进展
        1.2.4 无铅压电陶瓷的光致变色机理
        1.2.5 无铅压电陶瓷的简介
    1.3 本课题选题意义与内容
    1.4 研究概要
2 稀土元素Er掺杂NBT基压电陶瓷的制备和相关性能表征
    2.1 陶瓷的制备
        2.1.1 化学原料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 陶瓷样品制备流程
    2.3 性能表征
        2.3.1 微观结构
        2.3.2 电学性能
        2.3.3 光学性能
3 基于光致变色Er掺杂Na_0.5Bi_0.5TiO₃ 陶瓷荧光性能研究
    3.1 前言
    3.2 陶瓷制备
    3.3 实验结果分析
        3.3.1 不同烧结温度的NBT:0.002Er陶瓷相结构讨论
        3.3.2 不同烧结温度对NBT:0.002Er陶瓷荧光性能的讨论
        3.3.3 NBT:0.002Er陶瓷光致变色性能及影响因素的讨论
        3.3.4 不同烧结温度对NBT:0.002Er陶瓷的铁电性能的讨论
        3.3.5 增强NBT:0.002 陶瓷调制上转换性能的讨论
        3.3.6 极化对NBT陶瓷相结构变化的讨论
        3.3.7 极化增强光致变色机理的讨论
    3.4 本章小结
4 稀土Er掺杂(1-x)Na_0.5Bi_0.5TiO_3-xK_0.5Na_0.5NbO₃ 陶瓷光致变色及荧光调制研究
    4.1 引言
    4.2 陶瓷制备
    4.3 实验结果分析
        4.3.1 (1-x)NBT-x KNN:0.002Er陶瓷的XRD图谱和SEM结构
        4.3.2 陶瓷的铁电和介电性能
        4.3.3 光致变色反应
        4.3.4 调制发光性能
        4.3.5 增强上转换发光调制
        4.3.6 (1-x)NBT-x KNN:0.002Er的微观畴结构
    4.4 本章小结
5 本论文主要结论及展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3794246