透明钇铝硅系微晶玻璃结构及性能的研究开题报告
2021-02-22 11:48:19
1. 研究目的与意义(文献综述)
yag是钇铝石榴石的简称,化学式为y3al5o12。yag晶体具有量子效率高、晶体光谱简单、无激发态吸收和上转换,且无浓度猝灭,稀土掺杂浓度高、较长的荧光寿命、较宽的吸收带等一系列优点,被广泛应用于军工、医学等各种激光设备,也可应用于白光led荧光粉。
自1996 年由蓝光芯片和ce:yag 荧光粉组合制备的白光发光二极管(led)商业化生产后,ce:yag作为一种新型光转换荧光材料受到广泛关注。然而,这种组合方式并不适用于制备大功率白光led。由于芯片功耗增大以及在光-光转换过程中光能损失转化成热能,蓝光芯片和荧光粉涂层的温度升高,导致固定黄色荧光粉的环氧树脂在长时间高强度辐照下老化加速,透过率下降,器件使用寿命缩短,并且造成荧光粉性能劣化,对白光led的光效和稳定性产生重大影响。此外,由于荧光粉和树脂折射率不同,荧光粉表面存在光散射,降低了出光效率,因此需要研制量子效率高、热稳定性好、无树脂封装的新型高性能荧光体代替荧光粉。目前发展前景较好的ce:yag荧光材料主要有陶瓷和微晶玻璃。目前,有较多学者对yag透明陶瓷进行了研究。但使陶瓷材料做到透明难度较大,处理温度高,能耗较大。
相比之下,玻璃的生产工艺更为简单,其组成的可调范围较大,具有物理化学性能和光谱性质易于调配、材料制备容易、光学质量高等特点。因此,将稀土离子掺杂到玻璃母体中,通过对玻璃材料的热处理使其析晶,使稀土离子掺杂到结晶相的格位中,则可以获得具有发光效应、均匀透明的微晶玻璃。这类微晶玻璃同时具有晶体与玻璃的优点,并且制备工艺简单、设备投资少、生产效率高、产品质量稳定性高以及稀土离子的惨杂量高。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
本课题在现有研究基础上,研究yag微晶玻璃的结构组成和析晶行为,通过调节氧化物的含量和晶化温度制度,期望得到析晶纯度高、晶粒小并且有一定透过率的yag微晶玻璃,具体内容为:
1、了解yag微晶玻璃的性能及应用领域;
3. 研究计划与安排
第1-2周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需相关知识,明确实验目的及意义。确定方案,完成开题报告;
第3周:明确研究所需实验药品、仪器和设备等,确定技术方案和工艺路线;
第4周:玻璃样品熔制。进行玻璃熔制,熟练掌握相应工艺和设备操作;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]张志敏, 向卫东, 钟家松, 等. 白光 led 用 ce: yag 微晶玻璃的研究进展[j]. 材料导报, 2013, 27(17): 28-33.
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[3]tanabe s, fujita s, yoshihara s, et al. yag glass-ceramic phosphor for white led (ii): luminescence characteristics[c]//optics amp; photonics 2005. international society for optics and photonics, 2005: 594112-594112-6.