稀土硅酸镁锶超细发光粉体的湿法制备及性能研究_纺织工程.doc

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摘 要:稀土离子激活的碱土硅酸盐发光材料是一类具有发光亮度高、余辉时间长、耐水性能好、颜色多样、不含放射性元素等优点的长余辉发光材料.本文采用溶胶凝胶法低温制备Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+蓝色发光材料,控制醇水比、PH值、升温速度、烧结温度等变量,研究制备工艺,并对该发光材料进行一系列的性能测试与分析,如形貌(SEM)分析、物相结构分析(XRD分析)、荧光性能分析(激发光谱测试和发射光谱测试)、余辉性能测试.最后,探讨长余辉发光材料的发光机理.实验结果显示应控制醇水比在1左右,并且VC2H5OH/(VTEOS+VH2O)在0.81左右,反应的PH值在1左右,以升温速度3℃/min制备出的硅酸镁锶发光效果要好于以5℃/min制备出的硅酸镁锶,以1200℃作为烧结温度制备出的硅酸镁锶发光效果要好于以1250℃作为烧结温度制备出的硅酸镁锶.溶胶凝胶法制备的Sr1.91MgSi2O7:Eu,Dy粉体发蓝色余辉,激发光谱在350nm~430nm之间存在两个强度较高的峰值范围,分别为360nm和400nm,发射光谱峰值为490nm.

粒径分布均匀的超细稀土硅酸镁锶发光粉体的成功合成,对于提升稀土夜光纤维的机械力学性能、表面性能具有重要意义,同时稀土硅酸镁锶具有良好的耐水性和耐高温性、光色多样,能有效弥补稀土铝酸盐夜光纤维的不足,拓展夜光纤维的应用领域.

关键词:长余辉材料;硅酸镁锶;溶胶凝胶法;夜光纤维

 

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 长余辉发光材料简介-1

1.2 长余辉发光材料的主要发光性能-2

1.3 长余辉发光材料的研究现状及进展-2

1.3.1 金属硫化物体系-2

1.3.2 铝酸盐体系-2

1.3.3 硅酸盐体系-3

1.3.4 主要制备方法-3

1.4 本课题研究的目的及内容-4

第2章 硅酸镁锶发光粉体的制备-7

2.1 实验原料-7

2.2 实验方法-7

2.3 Sol-gel的原理及形成过程-8

2.3.1 Sol-gel法的原理-8

2.3.2 TEOS醇—盐—水体系的水解、缩合过程-8

2.3.3 pH值对Sol-gel形成过程的影响-9

2.3.4水硅比对Sol-gel形成过程的影响-9

2.3.5温度、溶剂对Sol-gel形成过程的影响-10

第3章 硅酸镁锶发光粉体的性能测试与分析-11

3.1 实验仪器及设备-11

3.2  SEM分析-11

3.2  XRD分析-11

3.3 光谱特征分析-12

3.4 余辉性能测试与分析-13

第4章 硅酸镁锶的发光机理探索-15

4.1 发光物质吸收激发能量的方式-15

4.2 空穴转移模型-15

4.3 电子陷阱模型-16

4.4 位型坐标模型-16

第5章 结论与展望-19

5.1 结论-19

5.2 不足与展望-19

参考文献-21

致谢-23

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