掺钕锂铝硅玻璃陶瓷制备和发光性能研究

采用传统熔融及退火技术，引入合适的添加剂于相对低温下成功制备出掺钕锂铝硅玻璃，通过控制成核和析晶工艺制备出锂铝硅玻璃陶瓷。采用差热分析、X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见-近红外分光光度计和荧光光谱仪对材料进行表征。三个发光谱带中心波长位于890nm，1065nm和1330nm处，分别对应于^4F3／2→^4I9/2,^4F3/2→^4I11/2和^4I13/2跃迁。玻璃陶瓷晶相及晶粒大小对Nd^3＋离子发光性能影响很大。当Nd^3＋离子进入晶粒尺寸为10～20nm的β-锂霞石固溶体时，发光强度与基质玻璃相比明显增强，在1065nm处的受激发射截面σin达1．931×10^-21cm^2，比基质玻璃受激发射截面提高了约8％。当β-锂霞石固溶体晶粒尺寸接近可见光波长时钕离子发生荧光猝灭。而当β-锂霞石固溶体晶型转变为β-黝辉石固溶体时，荧光猝灭消失。