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硅酸盐长余辉发光材料及其在釉料中的应用

李红娜  
【摘要】:随着长余辉发光材料研究的深入和使用范围的不断拓展,提高和改善现有材料的使用性能、开发性能更佳的新型长余辉发光材料一直是人们关注的焦点。硅酸盐长余辉发光材料(Sr,Ca)MgSi2O7:Eu2+,Dy3+由于具有良好的化学稳定性和热稳定性,近年来受到人们越来越多的关注,对于该材料性能的改进和应用研究也成为近几年的研究热点。 本文讨论了不同原料种类以及相同原料的不同预处理方式对发光材料合成制度、余辉性能的影响。发现预烧、延长原料球磨时间或者使用纳米Si02、熔融Si02为原料可以在一定程度上提高发光材料的余辉性能,使用硝酸锶为原料或者对原料进行硝酸铵溶剂预处理,则可以降低材料的合成温度。 长余辉发光过程主要涉及两个中心,即发光中心和陷阱中心,它们之间的能量传递是产生余辉发光的主要原因。长余辉材料的陷阱中心主要来源于所掺杂的辅助激活离子,不同的辅助激活离子在材料中形成的陷阱能级深度、浓度各不相同,使得材料的发光性能有较大差异。为此,本文着重研究了单一掺杂不同的辅助激活离子和辅助激活离子混合掺杂对(Sr,Ca)1.945MgSi2O7:Eu2+余辉性能的影响,发现Dy3+、La3+或Dy3+、Ce3+混合掺杂时所得材料余辉性能最佳。 为了确定材料的使用环境和应用领域,我们对材料的应用性能如耐水性、热稳定性、化学稳定性等进行了测试,发现材料具有良好的耐水性和耐碱性。但是在HN03、HC1等酸性溶液中很容易变性失去发光性能。 论文对(Sr,Ca)1.945MgSi2O7:Eu2+,Dy3+,La3+材料在陶瓷釉料中的应用进行了试验研究,根据长余辉材料的热稳定性确定了制备长余辉发光釉所需的基础釉,并对长余辉发光釉中发光粉的粒度、加入量,基础釉的粒度,釉层厚度,CMC加入量,釉烧制度等进行了探讨。


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