SrAlO：Eu，Dy长余辉荧光粉制备技术研究

摘要

长余辉材料是一种光致蓄光型发光材料，可通过吸收各种可见光实现自动发光功能。这类材料可以进一步做成二次产品，在建筑装潢、交通运输、军事设施、消防应急、日用消费品等领域得到广泛应用。 和传统的长余辉材料相比，SrAl<,2>O<,2>：Eu，Dy长余辉荧光粉具有高亮度、高稳定性的优点，近年来发展十分迅速，已经实现了产业化和市场化，但是产品性能还有待提高，生产工艺也需要优化，而且对其合成过程及助熔剂的具体作用的研究还不是很深入。本文主要对SrAl<,2>O<,4>∶Eu，Dy长余辉荧光粉的产业化生产、合成过程和助熔剂的作用进行了研究。 本文采用高温固相合成法制备SrAl<,2>O<,4>∶Eu，Dy长余辉荧光粉，研究了合成工艺对SrAlzot：Eu，Dy长余辉荧光粉发光性能的影响规律。实验结果表明，在加入适量H<,3>BO<,3>作为助熔剂的条件下，当灼烧温度为1400℃、灼烧时间为3小时，采用NH<,3>分解气还原时发光性能最优。 本文针对生产中出现的问题，提出了在大规模生产条件下若干问题的解决方法，实现了在大规模生产条件下高性能长余辉材料的制备。 本文研究了成分配比对SrAl<,2>O<,4>∶Eu，Dy长余辉荧光粉发光性能的影响规律，确定了Sr、Eu、Dy等主要成分的最佳配比，并研究了掺杂Ba、ca、Mg对SrAl<,2>O<,4>∶Eu，Dy长余辉荧光粉发光性能的影响。 本文指出了高温固相法合成SrAl<,2>O<,4>∶Eu，Dy长余辉荧光粉的过程中，激活剂元素并不是直接扩散进入SrAl<,2>O<,4>基质，而先生成铝酸盐中间相，然后进入基质。加入H<,3>BO<,3>作为助熔剂时，可以促使中间相中的Eu进入基质，形成有效的发光中心，从而使荧光粉具有良好的发光性能。 本文生产出的SrAl<,2>O<,4>∶Eu，Dy长余辉荧光粉发光性能优异，和市场上发光性能最好的荧光粉相比，在相同粒度条件下，达到其亮度的115％，并且初步实现了市场化。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1长余辉发光材料的种类和特性

1.2碱土金属铝酸盐长余辉发光材料的发展

1.3碱土金属铝酸盐长余辉发光材料研究现状

1.4本课题研究的意义和内容

第二章试验原理与方法

2.1试验内容及研究路线

2.2原料及实验设备

2.3制备工艺路线

2.4性能测试方法

第三章合成工艺对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

3.1助熔剂对SrAl2O4：Eu，Dy发光性能的影响

3.2烧结温度对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

3.3保温时间对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

3.4冷却速度对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

3.5升温速度对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

3.6原料纯度对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

3.7还原条件对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

3.8气流量对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

3.9金属杂质对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

3.10扎孔对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

3.11混料对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

3.12炉内水气对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

3.13本章小结

第四章成分配比对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

4.1基质元素含量对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

4.2激活剂含量对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

4.3敏化剂对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

4.4掺杂对SrAl2O4：Eu，Dy性能的影响

4.5本章小结

第五章SrAl2O4：Eu，Dy长余辉荧光粉合成机理研究

5.1合成过程中的相转变及H3BO3对材料性能的影响

5.2 SrAl2O4：Eu，Dy长余辉荧光粉的合成模型

5.3本章小结

第六章结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及参与科研项目情况