BaO-TiO_2-SiO_2系统结构、玻璃形成能力及析晶性能

BaO-TiO_2-SiO_2系统玻璃具有高折射率和好红外透过性等优异性能特点。在选定组成范围内,采用传统熔融法制备玻璃,通过平板淬冷法进行成形。采用XRD,DSC,RAMAN光谱和SEM,探讨了BaO-TiO_2-SiO_2系统的玻璃形成能力、析晶性能及玻璃结构变化规律。研究结果表明:随着SiO_2从5mol%~20mol%逐渐增加,成玻能力逐渐增强,SiO_2≥20mol%开始得到完全非晶态玻璃。等SiO_2含量下,随TiO_2含量的增加,玻璃转变温度逐渐升高。SiO_2含量等于15mol%时,随着TiO_2含量的增加,[TiO_6]先增加后减少,TiO_2含量为45mol%时,[TiO_6]的Ti-O振动峰出现,60mol%时,[TiO_6]的Ti-O振动峰消失,[TiO_4]在TiO_2的含量为40mol%~50mol%时存在,Ba^(2+)对Si-O骨架具有破坏作用。

La3Si6N11∶Ce^3+荧光玻璃陶瓷及其在高功率固态照明中的应用

面向市场对高功率照明的强烈需求,兼具优良光学和热/化学稳定性的全无机荧光玻璃陶瓷正蓬勃发展。本文基于低温共烧技术制备了一种镶嵌La3Si6N11∶Ce^3+(LSN∶Ce)荧光粉的硅基氮化物玻璃陶瓷荧光转换材料。研究表明,共烧时玻璃组分对LSN∶Ce荧光粉侵蚀作用较小,荧光粉结构未受明显破坏,因而其荧光特性基本得以保持——量子效率为79%,150℃下荧光积分强度仅下降~14%。构建的高功率白光LED光源在350 mA电流驱动下,光效为54.8 lm/W,色温为5712 K,显指为70.1,色坐标为(0.3280,0.3690)。构建的激光照明光源在0.8 W蓝光激光激发下,光通量为118.48 lm,色温为7427 K,显指为56.2,色坐标为(0.2982,0.3226)。我们推断,在高功率蓝光激光激发时,LSN∶Ce荧光玻璃陶瓷中发生了热饱和与光饱和现象。经进一步的材料组分、制备工艺以及器件结构优化,LSN∶Ce荧光玻璃陶瓷可望应用于高功率照明领域,如汽车大灯和探照灯等。

Pr^(3+)掺杂红色长余辉发光材料研究进展

Pr^(3+)掺杂长余辉发光材料因其稳定高效的红色持久性发光而备受关注。近年来,Pr^(3+)掺杂红色长余辉发光材料的基础研究和应用探索均取得了长足的进步。本文总结了Pr^(3+)离子发光特性与电荷迁移带位置的关系,概述了最近报道的发光材料体系,讨论了余辉性能的优化途径,介绍了相关材料在信息加密、交流发光二极管(AC-LED)、生物成像、应力传感等新领域的应用。最后,指出了目前Pr^(3+)掺杂红色长余辉发光材料研究中仍存在的问题,并对其未来的研究方向进行了展望。

Lu_(2)SrAl_(4)SiO_(12)∶Ce^(3+)荧光玻璃陶瓷膜-蓝宝石复合材料及其激光照明应用

“激光+荧光转换材料”产生强白光的方案已成为当下照明领域的研究热点之一。本文基于低温共烧技术制备了一种镶嵌Lu_(2)SrAl_(4)SiO_(12)∶Ce^(3+)(LSAS∶Ce^(3+))荧光粉的玻璃陶瓷膜-蓝宝石复合材料。研究表明,共烧时LSAS∶Ce^(3+)荧光粉受到的热侵蚀较少,共烧前后量子效率(~90%)未发生显著变化;并且该材料具有十分优异的抗热猝灭性能,~300℃时荧光积分强度仍保持了室温下的~70%,远优于YAG∶Ce^(3+)商用荧光粉。当蓝光激光功率密度达到3.0 W/mm^(2)时,材料产生发光饱和,此时光通量为100.49 lm,满足室内照明需求。我们推测,热致饱和与光致饱和是发光亮度无法进一步提升的原因所在。相信通过材料组分、制备工艺的优化和光场调控手段的引入,可进一步提高发光亮度,使之适用于户外照明。

低温共烧法制备荧光微晶玻璃研究进展

荧光微晶玻璃是一类由晶相和非晶相构成的光功能复合材料。低温共烧法为该类复合材料的有序-无序结构调控提供了有效的技术途径,使得"自下而上"的"按需设计"成为可能。本文概述了低温共烧法制备荧光微晶玻璃的材料体系;重点介绍了结构调控、构效关系研究、性能优化方法的最新进展;列举了在先进光电器件中的最新应用情况;并探讨了未来可能的发展方向,包括新型材料体系研发、界面化学键合作用和离子扩散微观机理、光学模拟和仿真技术、新应用探索等。

面向激光显示应用的窄带绿色β-SiAlON∶Eu^(2+)微晶玻璃薄膜

绿光转换材料是激光投影显示的核心部件,然而目前适用于高品质激光显示的高性能窄带绿光转换材料仍较为短缺。为此,将商用窄带绿色β-SiAlON∶Eu^(2+)荧光粉与基于新型玻璃组分的低熔点玻璃以薄膜形式共烧结在蒸镀一维光子晶体膜的高导热蓝宝石基片上,形成一体化微晶玻璃薄膜复合材料。研究表明,经低温共烧β-SiAlON∶Eu^(2+)受玻璃组分热侵蚀不显著,复合材料荧光内量子效率为55%,半峰全宽为54 nm,150℃时荧光积分强度仍保持室温下的90%左右;一维光子晶体膜大幅增强了绿光前向发射强度约1.5倍;材料在蓝光激光功率密度达到9 W/mm2时,产生发光饱和,对应光通量为492 lm;并初步探讨了发光饱和机理;耦合红色激光后,色域达到95.6%NTSC。