稀土摻雜硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光陶瓷的制備及性能研究.pdf

1、稀土摻雜硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料是一類響應(yīng)閾值低、轉(zhuǎn)換效率高、響應(yīng)頻譜寬的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，在信息存儲、高能物理等方面有重要的用途。該研究采用高溫固相法合成了CaS∶Eu,Sm和SrS∶Eu,Sm發(fā)光粉體，以冷等靜壓成型制備了陶瓷坯體，并采用常壓氮氣氣氛和氮氫混合（氫氣的體積分?jǐn)?shù)為10％）氣氛對陶瓷進(jìn)行燒結(jié)。采用X射線衍射分析、掃描電子顯微分析、粒度分析和熒光光譜分析等手段表征了CaS∶Eu,Sm和SrS∶Eu,Sm粉體和陶瓷的性能。

2、　　結(jié)果表明，采用高溫固相法制備的CaS∶Eu,Sm上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉體，雜相含量少，粉體表面光滑，近似呈球形，粉體無團(tuán)聚;其上轉(zhuǎn)換發(fā)光峰位于640nm附近，對應(yīng)Eu2+離子4f65d1→4f7(8S7/2)的躍遷。隨著粉體粒度的減小發(fā)光強(qiáng)度降低。粉體的最佳制備工藝參數(shù)為:Eu2O3和Sm2O3的摩爾摻雜量均為0.2％，灼燒溫度為1100℃，灼燒時間為1h。常壓氮氣氣氛燒結(jié)的CaS∶Eu,Sm陶瓷樣品的晶格發(fā)育完整，樣品相純度高。CaS∶Eu

3、,Sm陶瓷的最佳燒結(jié)工藝參數(shù)為:粉體的平均粒徑為14.25μm，燒結(jié)溫度為1500℃，燒結(jié)時間為4h。陶瓷的發(fā)光強(qiáng)度要明顯高于粉體的發(fā)光強(qiáng)度，且陶瓷的發(fā)光峰紅移。采用高溫固相法制備的SrS∶Eu，Sm粉體，樣品相純度高;SrS∶Eu,Sm粉體的上轉(zhuǎn)換發(fā)光峰位于600nm附近，對應(yīng)Eu2+離子4f65d1→4f7(8S7/2)的躍遷;SrS∶Eu,Sm粉體制備的最佳工藝參數(shù):灼燒溫度為1000℃，灼燒時間為1.5h;和CaS∶Eu,Sm粉