Sm^3＋掺杂CaF2微晶玻璃的结构和发光性质-论文.pdf

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1、第28卷第2期沈阳化工大学学报V01．28No．22014．06JOURNALoFSHENYANGUN【VERSⅡYOFCHEMICALTBCHN0L0GYJurt．20l4文章编号：2095～2198(2014)02—0142—05Tb3~／Sm3+掺杂OaF2微晶玻璃的结构和发光性质赵丽，马晶，李艳红(沈阳化工大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110142)摘要：采用传统熔融法制备Tb／Sm”掺杂的SiO2-B2O3一NazO-CaFz-NaF氟氧化物基质玻璃，通过热处理获得Tb“／Sm”共掺杂的CaF的微晶玻璃．

2、用差热分析(DTA)、X射线衍射图谱(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和荧光光谱等对样品进行分析．XRD研究结果表明：基质玻璃经680℃热处理1h后获得了Tb“／Sm“掺杂的CaF2的微晶玻璃，估算的c晶粒尺寸为37nn1．发射光谱研究结果表明：由于Tb¨／Sm“进入到低声子能量的CaF：微晶中，与基质玻璃相比微晶玻璃的发射特征峰强度明显增强．同时也证实“和Srn3之问的能量转移过程及其Srn3离子的自猝灭现象．关键词：微晶玻璃；CaF2；发光；Tb”／Sm“；自猝灭；能量转移doi：10．3969／j．issn．2

3、095—2198．2014．02．010中图分类号：TQ336．4文献标识码：A稀土离子掺杂的微晶玻璃兼有晶体材料和显示、照明等方面．玻璃材料的性能，具有发光强度高、光转换率高、本文采用熔融法制备Tb¨／Sin3共掺杂的性能稳定和易加工等优点．稀土离子掺杂的氟氧SiO2一B203-Na2O—CaF2一NaF基质玻璃．对基质玻化物透明微晶玻璃是最近才发展起来的一类新璃进行热处理后，获得了Tb¨／Sm¨掺杂的型光功能微晶玻璃⋯．由于氟氧化物微晶玻璃CaF：微晶玻璃，研究了微晶玻璃的结构和发光既具有氧化物玻璃化学稳定性高、

4、机械强度大的性能．优点，又具有氟化物声子能量低的优点，且比氟化物玻璃或晶体更易于制备，因而，受到广泛的1实验部分关注．已有研究表明稀土掺杂的氟氧化物微晶玻原料采用SiO2、H3BO3、Na2CO3、CaF2、璃有望成为一种理想的光学材料，现在一些研究NaF、质量分数为99．9％的TbO7、Sm2O3，均为人员已经致力于研究将发光玻璃应用到显示器分析纯．按化学配比60SIO2-15B203-15NaO-和新型固体照明方面．研究表明稀土元素1'b¨分别依靠其D8CaF2-2NaF-0．125Tb4O7-0．5Sm203(

5、摩尔比，以下同)称量混合料10g，放人研钵中充分研磨，和D跃迁，从而发射发出蓝光(430nm)和绿光混合均匀后放入刚玉坩埚中，放人1270。C高温(545nm)；此外稀土元素Sm“可以吸收紫外线炉中保温30min，然后将熔体倒到预热的铁板并发射出波长600—650nm范围的红光，从而广泛应用于稀土发光及转光材料．基于三基色上，冷却至室温，得到透明基质玻璃，命名为Ts．原理，Tb¨／sm¨掺杂的氟氧化物微晶玻璃作为为了研究改变Tb¨／S比例对微晶玻璃的影一种新型三基色荧光材料J，有望应用于三维响，按化学配比60SiO2

6、—15B2O3—15Na2O一8CaF2一收稿日期：2013—03—27基金项目：辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2011063)作者简介：赵丽(1989一)，女，辽宁葫芦岛人，硕士研究生在读，国家奖学金获得者，主要从事光电功能材料的研究通讯联系人：李艳红(1967一)，女，黑龙江齐齐哈尔人，副教授，博士，主要从事稀土光功能材料研究．第2期赵丽，等：Tb¨／Sm掺杂c微晶玻璃的结构和发光性质1432NaF-0．125Tb4O7一xSm2O3(：0．25，0．75)以同显示了样品内原子的无定形排列．TS-680的样方法

7、获得透明基质玻璃，命名为TS1，TS2．将XRD图谱显示：在宽的衍射谱线上叠加一些锐基质玻璃(TS、TS1、TS2)在680oC进行热处理1利的衍射峰，说明晶相已经形成．经与CaF2晶相h，获得系列掺杂Tb¨／Sm¨的SiO2一B2O3一(JCPDSNo．35-0816)对比，确定680oC热处理Na2O—CaF2一NaF微晶玻璃．分别命名为TS-680、1h后获得微晶玻璃的晶相是CaF：．根据Scher—TS1-680、TS2-680．rer公式计算晶粒的平均尺寸：采用日本岛津公司DTG-60H差热分析仪D=从／(

8、Bcos0)(1)对样品的玻璃转变温度()和析晶温度()进式(1)中D表示的是晶粒大小；K为衍射峰行测试，升温速度为10oC／min．采用德国Bruker常数，取为0．89；A是射线的波长(铜靶，A：公司D8Advance型X—ray衍射仪对样品进行结0．154056nm)；B为衍。射峰的半高宽，单位为构分析，辐射源为CuKa线(A=0．154