西安工业大学北方信息工程学院毕业论文 以钛酸钙为基体的长余辉发光材料的研究 摘 要 本文主要采用燃烧法制备以钛酸钙为基体的红色长余辉发光材料,并讨论影响发光强度的各种因素如:尿素的用量、初始炉温、助熔剂的加入量、掺杂元素及用量。通过三水平四因素正交实验,结果表明在一定范围内尿素的用量对余辉性能影响较明显;而硼酸的加入能显著地提高余辉材料的发光性能,其最合适的 加入量为硼酸与硝酸钙摩尔比为0.4;在650℃到750℃的初始炉温范围内,随着初始炉温的升高其发光性能也相应的增高,在650℃发光强度最好。钛酸钙为基体的长余辉发光材料采用稀土元素共掺杂效果不明显。 关键词:红色长余辉燃烧法 CaTiO3 目 录 1 绪 论............................................................1 1.1 红色长余辉材料的研究背景...........................................................................1 1.2 红色长余辉材料现状......................................................................................3 1.3 长余辉发光材料的应用..................................................................................5 1.4 长余辉发光材料的展望..................................................................................6 1.5 发光的相关概念和过程...................................................................................7 1.5.1 发光的基本概念.....................................................................................7 1.5.2 发光中心与基质晶格的相互作用........................................................9 1.5.3 发光中心间的能量传递........................................................................9 1.6 发光机理.........................................................................................................10 1.6.1 空穴转移模型.......................................................................................11 1.6.2 位型坐标模型.......................................................................................12 1.6.3 能量传递模型[39] ..................................................................................13 1.6.4 电子陷阱模型[41] ..................................................................................13 1.6.5 “隧穿”模型[43].......................................................................................14 1.6.6 双光子吸收模型[43] .............................................................................15 1.7 长余辉发光材料常用制备方法.....................................................................16 1.7.1 高温固相法...........................................................................................16 1.7.2 溶胶-凝胶法 [46]...................................................................................16 1.7.3 燃烧合成法...........................................................................................17 1.7.4 微波合成法[48] ......................................................................................18 1.7.5 共沉淀法[43] .........................................................................................18 1.7.6 水热合成法........................................................................................19 1.8 本文研究的主要工作.....................................................................................19 2 实验部分.........................................................20 2.1 主要内容........................................................................................................20 2.2 实验药品和仪器.............................................................................................20 2.3 实验方案.........................................................................................................21 2.4 实验步骤.........................................................................................................22 3 实验结果与讨论...................................................23 3.1 正交实验结果.................................................................................................23 3.2 激活剂浓度对发光性能的影响.....................................................................24 IV 3.3 初始炉温的影响.............................................................................................24 3.4 助熔剂 H3BO3 对样品发光性能的影响.......................................................25 3.5 尿素对材料发光性能的影响.........................................................................25 3.6 共掺杂对发光材料性能的影响.....................................................................25 3.7 基体对发光材料性能的影响.........................................................................26 4 结 论...........................................................28 致谢...............................................................29 参考文献...........................................................30 毕业设计(论文)知识产权声明.......................................34 毕业设计(论文)独创性声明.........................................35 |
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