稀土钨酸盐负热膨胀材料研究进展

重点介绍了稀土钨酸盐材料A2W3O12(包括Sc2W3O12、Lu2W3O12、Y2W3O12、Er2W3O12等)的负热膨胀研究进展,简述了此类材料的"准刚性单元模式"负热膨胀机理,展望了未来负热膨胀材料的研究方向。

A_2W_3O_(12)(A=Y,Er,Ho,Yb)型稀土钨酸盐的高温XRD研究及结构精修

用高温固相反应法制备出A2W3O12型稀土钨酸盐材料(A=Y,Er,Ho,Yb),用室温及高温XRD测定其在不同温度下的结构、晶胞参数及晶胞体积,并用TOPSA软件对其结构进行精修。发现除Ho2W3O12外,都具有较大的负热膨胀系数。据A.W.Sleight预测,Ho2W3O12具有较大的负热膨胀特性,但本实验却发现它并没有负热膨胀性,反而具有非常大的正热膨胀系数。

稀土钨酸盐负热膨胀材料研究进展

负热膨胀材料在电子、航空以及光学领域有着广泛的应用前景,使其成为材料科学中近年来新兴的研究热点之一。重点介绍了稀土钨酸盐材料A2W3O12(包括Sc2W3O12、Lu2W3O12、Y2W3O12等)的负热膨胀研究进展,简述了此类材料的"准刚性单元模式"负热膨胀机理,并展望了未来此类负热膨胀材料的研究方向。

荧光稀土钨酸盐制备进展

随着显示、照明及荧光标记技术的不断发展进步,人们对应用于这些领域的发光材料也提出了更高的要求,例如低成本、高效率、无污染且制备简单的发光材料一直受到研究者的重视和研究。稀土离子激活的发光材料是发光及光谱学领域研究的重要内容,同时稀土离子掺杂的纳米发光材料更是研究的热点问题。稀土钨酸盐作为一种重要的新型功能材料应用与社会生活的各个领域,探索研究钨酸盐的合成制备方法及钨酸盐材料的性质称为材料的领域的热门的方向。本文介绍了稀土钨酸盐的几种合成方法,例如,水热法、溶胶凝胶法、高温煅烧、微波固相合成、顶部籽晶提拉法、微接触印刷路线、高温固相反应。

Na_5Ho(WO_4)_4晶体的生长、结构及光谱性质

用助熔剂缓冷法培养出化学计量比的发光单晶体Na_5HO(WO_4)_4。该晶体属四方晶系,I4_1/a空间群,晶胞参数为a=11.437(?),c=11.336(?),c/a=0.991。测定了该晶体室温下的反射光谱、激发光谱及荧光光谱。观察到Ho^(3+)离子的~5S_2—~5I_8跃迁的强黄绿色荧光发射。

宽带绿色荧光粉(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)的制备、光致发光及性能调控

宽带绿光荧光粉在克服荧光粉转换白光LED(pc-WLED)蓝绿(青色)470~510 nm波段的缺失问题,实现高显色指数白光照明中有重要应用。采用普适的高温固相法合成一种以Bi^(3+)为激活剂的发射宽带绿光荧光粉(Lu_(0.99)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)。采用共掺杂La^(3+)的策略对(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)(x=0~0.25)系列荧光粉的物相、形貌及发光性能进行调控,并采用X射线衍射(XRD)、Rietveld精修、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及光致发光等检测手段对样品进行了研究。结果表明,La^(3+)掺杂可显著提高(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)样品的结晶性(x≤0.10)及发光强度,并在x>0.20时开始发生相变。La^(3+)掺杂对样品的微观形貌有显著影响,得益于La^(3+)掺杂获得了尺寸均匀分散性较好的微米棒形貌。在346 nm波长激发下,(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)样品在400~800 nm范围内呈现出宽带绿色发射,半峰宽(FWHM)可达135 nm,最强峰位于515 nm处,对应于Bi3+的3P1→1S0跃迁。荧光粉呈现宽带激发,激发范围覆盖了200~400 nm的波长区域,与商用紫外LED匹配良好。采用所得的宽带绿光荧光粉(Lu_(0.94)La_(0.05)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)与商用CaAlSiN_(3):Eu^(2+)红色荧光粉、BaMgAl10O17:Eu2+蓝色荧光粉及365 nm商用芯片制作出具有较高的显色指数(R,Ra=93,R1~R15均大于80),较低色温(相关色温(CCT)=3928 K)的暖白光pc-LED器件,表明(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)荧光粉在高质量的暖白光LED照明方向有较大的应用潜力。

Y_(2-x)Ho_x(WO_4)_3的制备及其热膨胀性能研究

采用固相化学反应法制取Y2-xHox（WO4）3（x=0.0~0.8,1.5~2.0）系列固溶体,利用高、低温X射线衍射方法研究Y2-xHox（WO4）3系列固溶体的热膨胀性能,并用热重法分析Y2-xHox（WO4）3所带的结晶水分子数目。由TOPAS软件计算出的晶胞参数随温度的变化可以看出,Y2-xHox（WO4）3{x=0.2,1.8}的化合物沿着3个晶向都是呈负热膨胀变化的,表明Y2-xHox（WO4）3这一系列固溶体均有负热膨胀性。

Gd_xTm_(2-x)W_3O_(12)(x=0.5,1,1.5)的制备和负热膨胀性的研究

在GdxTm2-xW3O12（x=0.5,1,1.5）系列固溶体中,当Gd的含量较低（x=0.5）时,其室温稳定相为正交相;当Gd的含量较高（x=1,1.5）时,其室温稳定相为单斜相,但在高温时转变为正交相。采用高温淬火的方法,使GdxTm2-xW3O12（x=0.5,1,1.5）高温时的正交相保留至室温。通过TG-DSC和高温XRD研究了其吸水、相变和热膨胀性,结果表明：当x=0.5时,Gd0.5Tm1.5W3O12的吸水性较弱,而当x=1和1.5时,其吸水性增强;GdxTm2-xW3O12（x=0.5,1,1.5）在500℃以下,其正交相是稳定的;GdxTm2-xW3O12（x=0.5,1,1.5）在200-500℃的区间均具有较大的负热膨胀性,并且其负热胀系数随着Gd的含量增加而增大。