玻璃陶瓷结构调控及在温度探测中的应用

发布时间：2021-08-04 05:05

　　近年来,玻璃陶瓷发光材料由于其优良的机械特性和发光性能而引起了人们的广泛关注,其在固体激光器、三维显示等方面有着潜在的应用价值。近来人们发现在玻璃陶瓷材料在非接触式温度探测方面也很有发展前景,这种材料可以克服传统测温方式中准确性低、响应时间长等缺点,且可以应用于一些比较复杂的环境。通常,稀土离子的荧光强度比以及过渡金属离子的荧光衰减寿命都与温度存在依赖关系,且不受样品尺寸形状、光谱损失等外界因素的影响,因此可以用来进行测温。本文将稀土/过渡金属离子掺杂玻璃陶瓷作为研究对象,探究其微观结构,分析其作为温度探测材料的可能性。主要内容和研究成果如下:第一章中,主要介绍了玻璃陶瓷材料的研究背景、样品制备与表征,以及几种非接触式温度探测的方法,并简单介绍了稀土/过渡金属离子的基础知识和发光原理。第二章中,主要研究了稀土掺杂玻璃陶瓷的结构及温度探测性能。对于Gd基玻璃陶瓷,本章中分析了两个体系:（1）通过碱土/碱金属掺杂及热处理温度控制实现了玻璃陶瓷中Gd F3纳米晶从六方相到正交相的转变;（2）改变配方中的F-/O2-比的值,实现玻璃陶瓷中六方Gd F3—立方Na Gd F4—六方Na Gd F... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 稀土离子与稀土发光材料
        1.1.1. 稀土元素简介
        1.1.2. 稀土离子的发光
        1.1.3. 稀土发光材料
    1.2 过渡金属离子
    1.3 玻璃陶瓷材料
        1.3.1. 玻璃陶瓷介绍
        1.3.2. 氟氧化物玻璃陶瓷
    1.4 非接触式温度探测
        1.4.1. 基于荧光强度比的温度探测
        1.4.2. 基于荧光衰减寿命的温度探测
    1.5 本文研究的目标与内容
        1.5.1. 研究目标
        1.5.2. 研究内容
第二章 稀土离子掺杂玻璃陶瓷结构及温度探测
    2.1 引言
    2.2 Gd基玻璃陶瓷
        2.2.1. 不同结构GdF_3纳米晶玻璃陶瓷
            2.2.1.1 微观结构
            2.2.1.2 发光性能分析
            2.2.1.3 不同晶相GdF3中Er~(3+)的温度测温性能
        2.2.2. F~-/O~(2-)比对Gd基玻璃陶瓷结构的影响
            2.2.2.1 结构与形貌
            2.2.2.2 上转换发光探究
            2.2.2.3 测温性能研究
    2.3 β-YF_3纳米晶玻璃陶瓷
        2.3.1 结构与形貌
        2.3.2 Yb~(3+)/Tm~(3+)共掺体系
            2.3.2.1 Tm~(3+)的上转换发光
            2.3.2.2 测温性能探究
        2.3.3 Yb~(3+)/Er~(3+)/Tm~(3+)三掺体系
            2.3.3.1 Er~(3+)/Tm~(3+)的上转换发光
            2.3.3.2 双模温度探测
    2.4 本章小结
第三章 过渡金属离子掺杂玻璃陶瓷温度探测性能探究
    3.1 引言
    3.2 Yb~(3+)/Er~(3+)(Ho~(3+))/Cr~(3+)三掺LiGa_5O_8玻璃陶瓷
        3.2.1 结构与形貌
        3.2.2 光谱分析
        3.2.3 测温性能分析
    3.3 Eu~(2+)/Cr~(3+)共掺EuF_3/Ga_2O_3双晶相玻璃陶瓷
        3.3.1. 结构与形貌
        3.3.2. 光谱分析
        3.3.3. 温度探测性能分析
    3.4 本章小结
第四章 总结与展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3321063