稀土掺杂YAG微晶玻璃的制备及性能研究

发布时间：2023-10-18 20:03

　　稀土掺杂的发光微晶玻璃兼具晶体发光材料优异的发光性能和玻璃良好的理化性能,在白光照明领域有望成为一种理想的、可替代传统荧光材料的LED用发光基质材料。因此,稀土掺杂微晶玻璃的组成设计、发光性能及制备技术等均是近年来该领域的研究热点。本文以Eu掺杂的YAG微晶玻璃为研究对象,采用熔融法及二次热处理制备相应的玻璃及微晶玻璃。通过组成设计,获取适宜的制备参数;用XRD、FESEM和DSC等方法研究了YAG微晶玻璃的析晶过程,进一步研究了Eu的掺杂及其掺杂浓度对YAG微晶玻璃的微观结构和物理性能的影响;通过透过光谱、荧光光谱和CIE色坐标分析研究了激发波长、热处理温度及Eu掺杂浓度对YAG微晶玻璃的透过率、Eu³⁺和Eu²⁺的发光强度及发光颜色的影响。研究结果表明:(1)所设计的PbO-Y₂O₃-Al₂O₃-SiO₂系的玻璃中,PbO的引入可有效降低玻璃的熔融温度,较之无铅玻璃的熔融温度降低了110²00℃,相应获得纯相...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 微晶玻璃概述
        1.2.1 微晶玻璃简介
        1.2.2 微晶玻璃的制备工艺
        1.2.3 微晶玻璃的析晶过程
    1.3 稀土发光
        1.3.1 稀土简介
        1.3.2 稀土离子的发光特性
        1.3.3 影响稀土离子发光的因素
    1.4 白光LED
        1.4.1 白光LED简介
        1.4.2 白光LED用发光材料
            1.4.2.1 LED用玻璃材料
            1.4.2.2 LED用微晶玻璃材料
    1.5 稀土掺杂YAG发光微晶玻璃的研究现状
    1.6 本课题研究的目的、意义及主要内容
        1.6.1 本课题研究的目的及意义
        1.6.2 本课题研究的主要内容
第2章 实验与测试
    2.1 实验原料及设备
    2.2 实验制备流程
    2.3 微晶玻璃样品的组成设计及制备
        2.3.1 玻璃组成设计
        2.3.2 稀土离子的选择
        2.3.3 玻璃及微晶玻璃样品的制备
    2.4 测试分析方法
        2.4.1 玻璃熔融温度的确定
        2.4.2 差示扫描量热分析(DSC)
        2.4.3 X射线衍射分析(XRD)
        2.4.4 场发射扫描电镜显微结构分析(FESEM)
        2.4.5 吸收-透过光谱分析
        2.4.6 荧光光谱分析
        2.4.7 CIE色坐标的计算
        2.4.8 其他物理性能测试
第3章 YAG微晶玻璃的制备与析晶性能研究
    3.1 YAG微晶玻璃的制备
    3.2 PbO/SiO₂ 对玻璃熔融温度及微晶玻璃析晶性能的影响
        3.2.1 玻璃原料的组成设计
        3.2.2 PbO/SiO₂ 对玻璃熔融温度的影响
        3.2.3 PbO/SiO₂ 对 YAG 微晶玻璃析晶性能的影响
    3.3 Al₂O₃/Y₂O₃ 对 YAG 微晶玻璃析晶性能的影响
    3.4 热处理温度对YAG微晶玻璃析晶性能的影响
        3.4.1 DSC分析
        3.4.2 XRD分析
        3.4.3 FESEM分析
    3.5 热处理时间对YAG微晶玻璃析晶性能的影响
        3.5.1 XRD分析
        3.5.2 FESEM分析
    3.6 本章小结
第4章 Eu掺杂YAG微晶玻璃结构与物理性能研究
    4.1 Eu掺杂YAG微晶玻璃的制备及析晶性能
    4.2 析晶动力学研究
    4.3 结构分析
        4.3.1 掺杂对YAG晶体结晶度的影响
        4.3.2 掺杂对YAG晶体平均晶粒尺寸的影响
        4.3.3 掺杂对YAG晶体微结构的影响
    4.4 物理性能分析
        4.4.1 密度
        4.4.2 折射率
        4.4.3 热膨胀系数
    4.5 本章小结
第5章 Eu掺杂YAG微晶玻璃的发光性能研究
    5.1 吸收-透过光谱分析
    5.2 荧光光谱及色坐标分析
        5.2.1 激发波长对Eu³⁺、Eu²⁺发光特性的影响
        5.2.2 热处理温度对Eu³⁺、Eu²⁺发光特性的影响
        5.2.3 Eu掺杂浓度对Eu³⁺、Eu²⁺发光特性的影响
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间成果



本文编号：3855107