Dy3+和Ce3+共掺Y3Al5O12荧光粉的制备及发光性质

用高温固相法制备了YAG:5%Dy^3+以及(Ce 0.01 Dy y Y 0.99-y)3A15O12(y=0%,1%,3%,5%,7%,9%)荧光粉。XRD结果表明,NH 4Cl、LiCl、H3BO3三种助熔剂比较,添加H3BO3可有效降低YAG晶体的结晶温度,有效阻止中间相YAlO 3的形成。H3BO3做助熔剂在1450℃煅烧6 h制备的Dy^3+和Ce^3+掺杂Y 3Al 5O 12荧光粉具有单一YAG立方相结构,且随Dy^3+掺杂浓度增加,(420)衍射峰逐渐向小角度偏移。在583 nm监测下;与单掺1%Ce^3+样品比较,Ce^3+与Dy^3+共掺样品在342 nm处的吸收均减弱;与单掺5%Dy^3+样品比较,Ce^3+与Dy^3+共掺样品在351 nm处的吸收明显增强。351 nm激发下,随Dy^3+掺杂浓度增加,Ce^3+与Dy^3+共掺样品中Ce^3+在526 nm处的发射强度逐渐减小,而在583 nm处的发射强度先增加后减弱,这说明351 nm激发下,Ce^3+与Dy^3+共掺样品中存在Ce^3+向Dy^3+的部分能量传递。465 nm激发下,Ce^3+与Dy^3+共掺杂样品中只出现Ce^3+的发射峰,且随Dy^3+浓度增加,Ce^3+发光减弱。当Dy^3+离子浓度为3%时,Ce^3+与Dy^3+共掺样品中Dy^3+相对光强达到最大,此时Ce^3+→Dy^3+能量传递效率为15.7%。405 nm激发下,随Dy^3+掺杂浓度增加,合成粉体中Ce^3+的寿命逐渐减小。经计算,Ce^3+→Dy^3+能量传递临界距离为3.464 nm,为电四极-电四极相互作用的共振能量传递。

稀土上转光剂(Y3Al5O12∶Er^3+)复合TiO2光催化剂的制备及其催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法、高温煅烧法和超声分散法制备了Y3Al5O12∶Er^3+/TiO2复合光催化剂,并对制备的样品进行了XRD和SEM表征。利用次甲基蓝水溶液模拟有机污染水,对比了单一TiO2,上转光剂Y3Al5O12∶Er^3+以及Y3Al5O12∶Er^3+/TiO2复合光催化剂的催化活性。同时讨论了煅烧温度、煅烧时间、光照射时间、光照强度以及光催化剂用量等因素对光催化剂性能的影响。结果表明,煅烧温度为550℃、煅烧时间为90 min,照射时间为150 min,光照强度为1.0 mW/cm2和催化剂的量为1.00 g/L时,Y3Al5O12∶Er^3+/TiO2复合光催化剂降解次甲基蓝表现出了最佳的催化效果。

Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维对铝合金基复合材料的增强作用

采用一种具有芯-壳结构的复合纳米纤维增强铝合金复合材料,可以在提高抗拉强度的同时增加塑性。通过真空热压烧结技术制备了Al2O3@Y3Al5O12复合纳米短纤维增强2024铝合金复合材料。研究了纤维添加质量分数对复合材料致密度、硬度、抗拉强度及延伸率的影响;并探究了芯-壳结构在复合材料增韧中的作用。结果表明:Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维具有良好的分散性,在超声分散及机械搅拌混粉后均匀吸附在铝合金颗粒表面,无分层及团聚现象;经热压烧结后, Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维以短纤维形态均匀分散在铝合金基体内,少量添加Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维起到了桥联和孔洞填充作用,使复合材料致密度和硬度提高;添加质量分数为1wt%时,抗拉强度和延伸率取得最大值,由铝合金的249.3 MPa、 2.9%增加到299.1 MPa、 4.3%。Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维的添加可以细化晶粒,阻碍裂纹扩展,且在拔出/断过程中Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维芯-壳结构的塑性变形起到了增强增韧作用。

Fabrication of Ce-doped（Gd2Y）Al5O12/Y3Al5O12 composite-phase scintillation ceramic

In this paper,a novel Ce(Gd2 Y)Al5O12/Ce:Y3Al5O12(Ce:GYAG/Ce:YAG)composite scintillation ceramic was designed and fabricated by a solid-state reaction method.The phase,luminescence and scintillation properties were investigated.The Ce:GYAG/Ce:YAG composite ceramic consisting of two-phase has a broad emission band ranging from 500 to 750 nm.The total mass attenuation coefficient of Ce:GYAG/Ce:YAG is 0.3864 cm^-1,in between those of Ce:YAG and Ce:GYAG ceramics.In addition,the composite ceramic had a high light yield of 20430 ph/MeV.By controlling the ratio of GYAG and YAG,the composite ceramic can realize a spectrum design and total mass attenuation coefficient control to meet the requirements for wide-X-ray-energy-range detectors.

Synthesis of Y3Al5O12∶Eu and Y3Al5O12∶Eu,Si phosphors by combustion method: Comparative investigations on the structural and spectral properties

This paper reports the comparative investigations of the structural and spectral properties of Y3Al5O12∶Eu3+ (YAG∶Eu) and Y3Al5O12∶Eu3+,Si4+ (YAG∶Eu,Si) phosphors synthesized by combustion method at low temperature.A pure phase was identified for the YAG∶Eu phosphor with a suitable amount of SiO2.Rietveld refinement and analytical calculation of different structural parameters were performed to get the idea about the SiO2 substitution in YAG∶Eu.The characteristic red luminescence corresponding to Eu3+ transitions was observed after irradiation with ultra violet (UV) light and enhanced with SiO2 addition.Jorgensen formula and nephelauxetic ratio were used to understand the ligand behavior of Eu-O bond in YAG doped phosphor.The Judd-Ofelt intensity parameters and color properties of the phosphors were determined in detail.An efficient synthesis method for YAG∶Eu phosphor,compatible for industrial applications,was proposed.

静电纺丝制备Y_3Al_5O_(12)∶Tb^(3+)发光纳米纤维

采用静电纺丝制备了非晶态的PVP(polyvinyl pyrrolidone)/[Y(NO3)3+Al(NO3)3+Tb(NO3)3]复合纳米纤维,经900℃焙烧10 h后,获得了单相石榴石型的Y3Al5O12∶Tb3+(简称YAG∶Tb3+)发光纳米纤维,直径约70 nm,长度大于100μm.当焙烧温度高于550℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为86.7%.YAG∶Tb3+发光纳米纤维在273 nm的紫外光激发下,发射出Tb3+离子特征的543 nm的明亮绿光.讨论了YAG∶Tb3+发光纳米纤维的形成机理.该技术可以用来制备其他石榴石型化合物纳米纤维.

助熔剂对Y_3Al_5O_(12)∶Ce荧光粉性能的影响

在还原气氛下采用高温固相反应法合成了白光LED用黄色荧光粉Y3Al5O12∶Ce(YAG∶Ce),研究了助熔剂对YAG∶Ce荧光粉发光特性的影响。XRD的测量结果表明加入合适的助熔剂有利于YAG∶Ce荧光粉的晶化,并且不引入杂相。选择BaF2和H3BO3同时使用效果要好于单独使用一种助熔剂。助熔剂的加入可增大YAG∶Ce荧光粉的激发和发射光谱强度,并能有效降低荧光粉的中心粒径(D50)控制粉体的粒径分布,适用于白光LED的制造。

溶胶-凝胶法合成Y_3Al_5O_(12):Ce^(3+),Tb^(3+)稀土荧光粉的研究

采用溶胶－凝胶法在低温下合成了 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：０．０８Ｃｅ３＋； ０．１２Ｔｂ３＋稀土荧光粉．通过 Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析及激发、发射光谱测试结果表明：合成的粉末为ＹＡＧ晶体结构，粉体 的最大激发峰为２７３ｎｍ，最大发射峰为５４５ｎｍ，色坐标为：ｘ＝０．３３１；ｙ＝０．５５８，在２７３ｎｍ的紫 外光激发下发出明亮的绿光．

Y_3Al_5O_(12)∶Eu^(3+)磷光体的溶胶凝胶法合成及发光特性

以金属烷氧基化合物为原料,采用溶胶 凝胶法在1000℃下合成了Eu3+掺杂的Y3Al5O12(YAG)磷光体。利用TG DSC,XRD和发光光谱等对样品进行了表征。结果表明,YAG∶Eu3+的晶相形成温度为991℃。Eu3+在非晶态和晶态YAG中的发射光谱有明显差异。研究了Eu3+含量和烧结温度对Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2发射峰强度的影响。随煅烧温度的升高和Eu3+浓度的增加,Eu3+发射峰强度增强。

用3种方法合成Y_3Al_5O_(12)∶RE^(3+)(RE=Eu,Dy)发光粉的对比研究

以金属硝酸盐为反应原料 ,分别采用柠檬酸 凝胶法、共沉淀法和固相法制备了YAG和YAG∶RE3+ (RE =Eu ,Dy) (1% ,摩尔分数 )发光粉 ,并通过XRD ,TG DTA和发光光谱对样品进行了表征。柠檬酸 凝胶法、共沉淀法和固相法制备的YAG和YAG∶Eu的晶相形成温度分别是 80 0和 90 0℃。Eu3+ 在非晶态和晶态YAG中其激发和发射光谱有明显差异 ,在一定温度范围内 ,发光强度随烧结温度的升高而增强。由于碳杂质的存在 ,90 0和 10 0 0℃下柠檬酸 凝胶法制备样品的发射强度较其他两种方法低。

YAG引入方式对碳化硅陶瓷烧结特性、力学性能及结构的影响

采用溶胶凝胶法和机械共混法分别引入烧结助剂YAG(Y3Al5O12)和Al2O3+Y2O3 制备复合粉体, 经过无压液相烧结制备碳化硅陶瓷材料, 分析了烧结助剂引入方式对碳化硅陶瓷烧结、性能及结构的影响机制。研究结果表明, 在1 950℃烧结45 min时, 机械共混法制备的复合粉体可以获得较好的烧结性能, 陶瓷具有较好的力学性能和显微结构, 而溶胶凝胶法制备的复合粉体则存在过烧。经烧结工艺优化, 溶胶凝胶法制备的复合粉体在1 860℃烧结1 h后, 陶瓷可以获得更优的烧结性能、力学性能及更理想的显微结构。复合粉体中YAG相的提前形成及均匀分布促进复合粉体的快速致密, 降低烧结温度, 改善陶瓷的力学性能及显微结构。细晶、裂纹偏转和晶粒桥联是碳化硅陶瓷的主要增韧机制。

激光区熔定向凝固Al_2O_3/Y_3Al_5O_(12)(YAG)共晶的组织与断裂韧性

采用激光区熔高温度梯度快速定向凝固技术从熔体中直接制备Al2O3／Y3Al5O12（YAG）共晶自生复合陶瓷，以研究其在超高温度梯度（1．0×10^6K／m）下的快速凝固组织特征及与激光工艺参数的关系，并对其力学性质进行分析．研究结果表明：凝固组织强烈地受激光扫描速度与功率密度的影响，当二者匹配时，Al2O3相和Y3Al5O12（YAG）相呈现均匀一致，连续分布的层状耦合共晶结构，共晶间距细小（1～2μm），且随扫描速度的增大逐渐减小；所制备的Al2O3／Y3Al5O12（YAG）共晶陶瓷硬度高达19．5GPa，断裂韧性达到3．6MPa·m^1/2。

精细粒度Y_3Al_5O_(12):Tb荧光材料的燃烧法合成及其特性

以尿素作燃料采用快速燃烧法,得到了YAG:Tb材料的前驱粉末.对前驱粉末热处理后,合成了YAG:Tb荧光材料.通过XRD、SEM和PL光谱等技术,测定了该材料的结构、形貌及发光特性.虽然制备过程中没有加入助熔剂,但该材料的化学纯度明显得到提高.YAG:Tb荧光粉的颗粒精细、分布均匀,粒径在1-2μm之间.分析了YAG:Tb和YAG:Ce,Tb的发光特性.

蓝光转换型白光LED用YAG:Ce^(3+)荧光粉改性研究新进展

白光LED被称为第四代照明光源,有广阔的应用前景。高亮度蓝光激发的Y3Al5O12∶Ce3+荧光粉因具有独特的优势,成为当前白光LED用光转换材料的研究热点。全面综述了国内外这一研究领域的最新研究进展,对相应的光致发光及其调控机理进行了简要说明。另外,对Y3Al5O12∶Ce3+荧光粉目前存在的问题及未来发展方向进行了分析。

Er^(3+):Y_3Al_5O_(12)/ZnO复合物的制备及其光催化性能的研究

通过溶胶凝胶、水热法合成了上转换发光剂Er^(3+):Y_3Al_5O_(12)掺杂的ZnO复合物可见光催化剂,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)进行表征.以甲基橙染料为研究对象,研究了Er^(3+):Y_3Al_5O_(12)/ZnO复合物在可见光照射的光催化活性.此外,还研究了焙烧温度、焙烧时间、可见光照射时间和强度、染料溶液初始浓度和催化剂的用量对甲基橙染料降解率的影响.结果表明,加入上转换发光剂Er^(3+):Y_3Al_5O_(12)有效提高了降解率,且催化剂的用量为1.00g/L时降解效果最好.

Er^(3+)：Y_3Al_5O_(12)/ZnS复合物的制备及其光催化活性

分别通过溶胶凝胶、水热法合成了上转换发光材料Er3+Y3Al5O12和Er3+Y3Al5O12/ZnS复合物,并采用XRD和SEM进行表征,研究了Er3+Y3Al5O12/ZnS在可见光照射下降解次甲基蓝的催化活性。讨论了Er3+Y3Al5O12掺杂量、可见光照射时间、光照强度、催化剂的量、处理温度和处理时间对降解率的影响,并且与单一ZnS可见光光催化性能进行了比较。结果表明,加入上转换发光材料Er3+Y3Al5O12后降解率大幅度增加,且它掺杂量为10%时对染料废水的降解效果最好。

高分子网络凝胶法低温合成YAG：Tb^(3+)荧光粉

以金属硝酸盐为原料,丙烯酰胺为聚合单体以及N,N-亚甲基双丙烯桥酰胺为胶联剂,采用高分子网络凝胶法在低温下合成精细粒度Y_3Al_5O_(12):Tb^(3+)(YAG:Tb^(3+))荧光粉。分别用热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),以及激发和发射光谱测量对样品进行了表征,考察了烧结温度对样品结晶程度、颗粒大小的影响,以及样品发光性能与烧结温度和Tb^(3+)浓度的关系。结果表明:YAG晶相形成温度为850℃;粉体颗粒大小均匀,随着烧结温度的升高,颗粒粒径增大,结晶程度提高;观察到Tb^(3+)中4f-5d的吸收带以及~5D_4-~7F_j(j=6,5,4,3)的特征发射带,最强吸收与最强发射分别发生在272,541.8 nm,与量子理论(E=1.24/λ)的计算结果相吻合,其发光强度随烧结温度的升高而增强;观察到了Tb^(3+)在Y_3Al_5O_(12)中的浓度猝灭现象。

溶胶-凝胶法引入烧结助剂制备SiC-Y_3Al_5O_(12)复相陶瓷

以碳化硅、六水硝酸钇、九水硝酸铝和六次甲基四胺为主要原料,通过溶胶-凝胶法引入Al2O3和Y2O3复合烧结助剂,液相烧结制备得到SiC-Y3Al5O12(Y3Al5O12简称YAG)复相陶瓷。采用DTA、TEM、XRD等分析测试技术研究了溶胶-凝胶法引入复合烧结助剂过程及复合烧结助剂对SiC-YAG陶瓷的烧结性能、力学性能、物相组成与显微结构的影响。结果表明:干凝胶在920℃左右已完全转变成YAG相,最终获得的YAG粒径小,并均匀分散在SiC表面的SiC-YAG复合粉体;复合粉体先干压、再等静压成型后,在1860℃下烧结45min,所制得复相陶瓷的相对密度达到了96.5%,抗弯强度达到486MPa,断裂韧性达到5.7MPa·m1/2。

静电纺丝法制备Y_3Al_5O_(12)纳米纤维

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3]复合纳米纤维,研究了反应体系的最佳组成,系统地讨论了静电纺丝工艺的影响,获得了最佳制备条件.将PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3]复合纳米纤维在900℃焙烧10 h,获得了晶态的YAG纳米纤维.XRD分析表明,YAG纳米纤维属于立方晶系,空间群为Ia3d.SEM分析表明,PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3]复合纳米纤维表面光滑,平均直径约为175 nm;YAG纳米纤维的直径约为75 nm,长度大于100μm.该技术可以用来制备其他稀土石榴石型化合物纳米纤维.

工艺参数对Nd∶YAG烧结致密化的影响

以高纯Y2O3、Al2O3和Nd2O3粉体为原料,少量纳米SiO2为烧结助剂,采用真空烧结方法制备致密的Nd∶Y3Al5O12(Nd∶YAG)陶瓷,并研究球磨处理原料粉体、Y2O3原料颗粒度和烧结气氛对Nd∶YAG烧结致密化的影响。结果表明,机械合金化氧化物混合粉体,可明显细化氧化物颗粒,促进Nd∶YAG的烧结。在1600℃保温8 h,对球磨20 h的粉体压坯真空烧结得到的Nd∶YAG块体相对密度达99%,晶粒大小约为10μm;采用纳米Y2O3粉体作真空烧结原料,可提高烧结活性,获得细晶和高致密度的Nd∶YAG陶瓷,对混合粉体球磨20 h压坯烧结可得到晶粒大小为2μm、相对密度为98.5%的Nd∶YAG块体;在氩气保护下常压烧结,得到的Nd∶YAG块体组织难以辨认,而且残留许多孔隙。