稀土掺杂硼酸盐体系发光玻璃的制备及发光性能研究
本实验采用高温熔融法制备了相同基质不同稀土离子掺杂的硼酸盐体系发光玻璃，即Dy<'3+>离子掺杂硼酸盐发光玻璃，Eu<'3+>离子掺杂硼酸盐体系发光玻璃和Dy<'3+>离子、Eu<'3+>离子共掺杂硼酸盐发光玻璃。系统的研究了三种不同掺杂的玻璃的组分含量对发光强度、密度等的影响，并研究了各种掺杂离子的最佳掺杂含量。其中基质玻璃中选择的Na<,2>O含量为15at﹪，ZnO含量为5at﹪；Dy<'3+>离子掺杂硼酸盐玻璃中Dy<'3+>离子含量为0.5at﹪时，玻璃的发光强度最强，密度为1.84686g/cm<'3>，颜色为浅黄色；Eu<'3+>离子掺杂硼酸盐玻璃中Eu<'3+>离子含量为1.5at﹪时，玻璃的发光强度最强，密度为1.78868g/cm<'3>，颜色为浅红色；Dy<'3+>离子、Eu<'3+>离子共掺杂硼酸盐玻璃中，Dy<'3+>离子和Eu<'3+>离子含量均为1.5at﹪时，玻璃的发光强度最强，密度为1.85150g/cm<'3>，颜色为浅黄色。稀土离子掺杂硼酸盐玻璃的透光率比基质玻璃的透光率低，但是其透明度较好，不会影响其在光学玻璃方面的应用。
通过对三种硼酸盐玻璃的发射光谱和激发光谱的测试发现：在以Dy<'3+>离子作为发光中心的玻璃中，激发波长为349nm时，能得到最大发光强度的发射光谱，峰值位置为468nm的蓝光发射峰和575nm的黄光发射峰组成，分别对应<'4>F<,9/2>→<'6>H<,15/2>和<'4>F<,9/2>→<'6>H<,13/2>能级跃迁，发光衰减曲线符合e指数规律；Eu<'3+>离子作为发光中心的玻璃中，激发波长为395nm时，能得到最大发光强度的发射光谱，在614nm处有一个明显的发射特征峰，其为<'5>D<,o>→<'7>F<,2>的电偶极跃迁，发射红光，在590nm处另一个次强峰为<'5>D<,0>→<'7>F<,1>的电偶极跃迁，发光衰减曲线也符合指数规律；Dy<'3+>离子、Eu<'3+>离子共掺杂硼酸盐发光玻璃中，Dy<'3+>离子作为敏化剂，而Eu<'3+>离子作为发光中心，其发射光谱的位置基本没有变化，但是发光强度有了一定程度的增加。三种玻璃的发光强度衰减时间都能达到300s，时间相对较长。
通过调整基质玻璃组分和掺杂稀土离子的含量，得到了较好的制备工艺参数，并对其进行了多方面的测试和表征，得到了较高发光强度的硼酸盐体系发光玻璃，对离子掺杂浓度进行了计算。
稀土离子;硼酸盐玻璃;发光性能;离子掺杂
中国海洋大学
硕士
材料物理与化学
刘英才
2007
中文
TQ171.718.3
54
2007-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）