ZnS:Mn 2+ 摩擦/力致发光材料的制备、性能及力学传感研究

发布时间：2021-09-29 14:22

　　摩擦/力致发光是指材料受到摩擦、刮划、挤压、撞击、拉伸、压缩等机械刺激所表现出来的发光现象。摩擦/力致发光材料在照明、显示系统、机械传感器、航空航天和军事装备损伤检测、陶瓷材料裂纹监测等方面具有极大的应用价值,近些年对于摩擦/力致发光材料的研究也越来越广泛而深刻。然而,目前对摩擦/力致发光的研究依旧缺乏理论深度以及应用开发的广度。本论文以典型的摩擦/力致发光材料ZnS:Mn²⁺为基础,对摩擦/力致发光的发光特性、发光机理和力学传感性能等展开了研究,本文的主要内容可分为以下三个方面:（1）采用了高温固相法合成了闪锌矿结构的ZnS:Mn²⁺摩擦/力致发光粉末,Mn²⁺的掺杂浓度为0.6%-2.8%。通过紫外-可见吸收光谱的测试证实了Mn²⁺已经掺入了ZnS晶体内并取代了Zn²⁺的格位。其光致发光光谱显示除了在Mn²⁺发光中心⁴T₁→⁶A₁的585nm处的橙黄色光发射外,还存... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 摩擦/力致发光概述
        1.2.1 摩擦/力致发光的发展史
        1.2.2 摩擦/力致发光的分类
        1.2.3 摩擦/力致发光的发光机理
    1.3 ZnS:Mn~(2+)摩擦/力致发光材料的研究进展
        1.3.1 ZnS:Mn~(2+)的结构及摩擦/力致发光性能
        1.3.2 ZnS体系摩擦/力致发光材料的器件设计与应用
    1.4 论文的选题依据及研究内容
        1.4.1 选题依据
        1.4.2 研究内容
第二章 器件的制备工艺以及器件的表征手段
    2.1 试剂与实验设备
        2.1.1 试剂
        2.1.2 实验设备
    2.2 样品的制备
        2.2.1 摩擦/力致发光粉体的制备
        2.2.2 摩擦/力致发光复合材料的制备
    2.3 器件的制备工艺
        2.3.1 3D打印技术
        2.3.2 海绵体的制备工艺
    2.4 表征手段
        2.4.1 X射线衍射
        2.4.2 紫外-可见吸收测试
        2.4.3 热释光谱测试
        2.4.4 光致和摩擦/力致发光测试
        2.4.5 力学疲劳与应力应变曲线测试
第三章 ZnS:Mn~(2+)摩擦/力致发光材料的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 ZnS:Mn~(2+)粉体的制备
        3.2.2 ZnS:Mn~(2+)粉体/环氧树脂复合材料的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 ZnS:Mn~(2+)的物相分析
        3.3.2 ZnS:Mn~(2+)的紫外-可见吸收光谱分析
        3.3.3 ZnS:Mn~(2+)光致发光性能研究
        3.3.4 ZnS:Mn~(2+)摩擦/力致发光性能研究
        3.3.5 ZnS:Mn~(2+)摩擦/力致发光的发光机理研究
    3.4 本章小结
第四章 ZnS:Mn~(2+)摩擦/力致发光材料的力学传感研究
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 ZnS:Mn~(2+)粉体的制备
        4.2.2 ZnS:Mn~(2+)粉体/环氧树脂复合材料的制备
        4.2.3 ZnS:Mn~(2+)粉体/PDMS复合材料的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 ZnS:Mn~(2+)的物相分析
        4.3.2 ZnS:Mn~(2+)/环氧树脂复合材料的力学传感研究
        4.3.3 ZnS:Mn~(2+)/PDMS复合材料的力学传感研究
    4.4 本章小结
第五章 基于ZnS:Mn~(2+)摩擦/力致发光材料的多功能智能皮肤
    5.1 引言
    5.2 智能皮肤的设计
        5.2.1 智能皮肤的结构设计
        5.2.2 智能皮肤的材料选择及其性能表征
    5.3 实验
        5.3.1 智能皮肤的原材料的制备
        5.3.2 智能皮肤的制备
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 智能皮肤的摩擦传感性能
        5.4.2 智能皮肤的拉伸/弯曲传感性能
        5.4.3 智能皮肤的压缩传感性能
        5.4.4 智能皮肤的力学疲劳测试
        5.4.5 智能皮肤的水下力学传感性能展示
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 论文结论
    6.2 未来展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印技术的发展趋势[J].   内江科技. 2013(07)
[2]三元添加剂水溶液体系合成亚微米硫化锌空心球[J]. 曹洁明,邓少高,冯杰,郭静,张防,陶杰.  高等学校化学学报. 2005(02)



本文编号：3413862