温度和气氛对合成镁铝尖晶石纤维的影响

以镁砂、炭黑和刚玉为原料，在氩气和氮气气氛保护下，分别在1500℃、1600℃和1650℃合成纤维状镁铝尖晶石。用X射线衍射（XRD）分析合成产物的物相组成，用扫描电子显微镜（SEM）观察合成纤维的形貌，用扫描电镜配置的能谱仪（EDS）检测合成物微区化学成分。结果表明：1500℃适宜镁铝尖晶石纤维的生长，合成温度升高则生成尖晶石颗粒。1500℃氮气中合成的纤维直径大于氩气中合成纤维，氮气中合成镁铝尖晶石纤维的直径约为80—90nm，氩气中合成纤维的直径约为50～60nm，纤维横截面均为六边形。

溶胶-凝胶法制备连续MgAl_2O_4纤维

采用溶胶-凝胶法,通过聚合氯化铝溶液和柠檬酸镁溶液混合反应获得纤维前驱体纺丝液。前驱体纺丝液经离心甩丝和空气气氛下热处理后制备出直径细小、有一定韧性的连续镁铝尖晶石纤维。采用FT-IR、TG-DTA、XRD、SEM等测试手段对纤维进行表征。结果表明,纤维前驱体在585℃时开始结晶,且除Mg Al2O4相外无其他相出现。在空气气氛下,前驱体纤维先以3℃/min加热至600℃,而后以5℃/min加热至1000℃并保温2 h,经该热处理后的纤维直径为5~8μm。

MgAl_2O_4:Cr^(3+)单晶光纤生长与荧光温度特性研究

采用激光加热基座法制备了0.5at%Cr^(3+)掺杂镁铝尖晶石单晶光纤。通过XRD、荧光光谱、荧光寿命测试对所制备的单晶光纤的晶相、荧光温度特性进行了实验研究,结果表明所制备的MgAl_2O_4:Cr^(3+)单晶光纤的主晶相为MgAl_2O_4晶相,镁铝尖晶石晶相结构并没有因Cr^(3+)掺入而发生改变,在405 nm LED激发下,随着温度升高MgAl_2O_4:Cr^(3+)单晶光纤荧光强度下降,尤其是2E→4A2能级跃迁产生的荧光强度下降明显,同时随着温度的升高,MgAl_2O_4:Cr^(3+)单晶光纤的荧光寿命随温度单调下降,系统荧光寿命从室温293 K的7.74 ms下降到723 K的0.5 ms左右。由于其相对较长的荧光寿命,MgAl_2O_4:Cr^(3+)单晶光纤非常适合作为荧光温度敏感材料应用于荧光寿命型光纤温度传感器。