具有机械发光性能的长余辉材料的研制及性能研究

摘要

机械发光是一种特殊的发光方式，由外在的机械力（压缩，拉伸，弯曲，撞击等）作用于样品上引起的发光。近年来，发现机械发光材料可应用于小型传感器来检测各种结构中的毁坏、断裂和变形，因此对这类材料的关注增多。为了更好的探索机械发光的特性，我们对其进行初步的研究，本文主要介绍了以下三方面内容:
　　(1)高温固相烧结法制备了三种紫外机械发光材料:SrMgSi2O6∶Ce、SrMgSi2O6∶Ce，Er和Sr2MgSi2O7∶Ce，Er。荧光光谱显示三种样品在325 nm激发波长激发下呈双峰发射，发射峰的位置在349和371 nm处。此外，与SrMgSi2O6∶Ce相比，Er3+的加入提高了样品的机械发光强度，同时，基质的改变也会影响材料的机械发光强度。
　　(2)①通过固相烧结法，合成了具有长余辉和机械发光性能的蓝色发光材料Sr1-xMgSi2O6∶ xEu。样品的荧光光谱显示，蓝色的发光来源于Eu2-的4f65d→4f7跃迁。当Eu2+达到1％时，样品的机械发光强度最强。样品的机械发光强度随着加载的力的增加而增强，随着压力速度的增加而增强。②通过固相烧结法，合成了具有长余辉和机械发光性能的蓝色发光材料Sr0.99-xCaxMgSi2O6∶Eu0.01。测定了不同含量Ca2+样品的XRD、荧光光谱、余辉衰减曲线及力致发光曲线。样品的荧光光谱表明，材料的蓝色的发光来源于Eu2+的4f65d→4f7跃迁。Ca2+的加入对样品的发光、余辉时间、机械发光都有很大的影响，随着x的增大，样品的发射峰位置由470 nm蓝移到443 nm。样品的机械发光强度随着Ca2+浓度的增加而增强;当x=0.02时，样品的力致发光强度最高。
　　(3)高温固相法合成了具有机械发光性能的SrAl2O4∶Eu，Dy绿色长余辉发光材料。材料的最大发射峰值在514nm，是典型的Eu2+的5d→4f（4f65d组态到基态4f7）跃迁发光，用肉眼可观察到强的绿光发射。将制备好的发光样品与液态硅胶混合，制备不同厚度的发光薄膜。薄膜声致发光的强度随着薄膜厚度的增加先增强，当薄膜的厚度为1mm时，声致发光强度最强，之后随着薄膜厚度的增加，超声发光强度降低。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 长余辉发光材料

1．1．1 长余辉发光材料简介

1．1．2 长余辉发光材料的发光机理

1．1．3 长余辉发光材料的合成方法

1．1．4 长余辉发光材料的研究现状及其应用

1．2 机械发光材料

1．2．1 机械发光材料定义

1．2．2 机械发光的发光机理

1．2．3 机械发光材料的发展现状及应用

1．3 选题依据和目的

1．4 我们的工作

第2章 具有长余辉和机械发光性能的紫外发光材料的研制

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂及仪器

2．2．2 制备方法

2．2．3 表征方法

2．3 结果和讨论

2．3．1 样品的XRD分析

2．3．2 样品的发射光谱

2．3．3 样品的余辉衰减曲线

2．3．4 样品的力致发光曲线

2．4 小结

第3章 具有长余辉和机械发光性能的蓝色发光材料SrMgSi2O6∶Eu的研制

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂及仪器

3．2．2 制备方法

3．2．3 表征方法

3．3 结果和讨论

3．3．1 Eu2+对SrMgSi2O6∶Eu发光材料发光性能的影响

3．3．2 Ca2+对SrMgSi2O6∶Eu发光材料发光性能的影响

3．4 小结

第4章 SrAl2O4∶Eu，Dy发光薄膜的声致发光

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 实验试剂及仪器

4．2．2 制备方法

4．2．3 表征方法

4．3 结果和讨论

4．3．1 SrAl2O4∶Eu，Dy的XRD

4．3．2 SrAl2O4∶Eu，Dy的激发光谱和发射光谱

4．3．3 SrAl2O4∶Eu，Dy的余辉衰减曲线

4．3．4 SrAl2O4∶Eu，Dy发光薄膜的发射光谱

4．3．5 SrAl2O4∶Eu，Dy发光薄膜的余辉衰减曲线

4．3．6 SrAl2O4∶Eu，Dy发光薄膜的SEM

4．3．7 厚度对SrAl2O4∶Eu，Dy发光薄膜超声发光曲线的影响

4．3．8 频率对SrAl2O4∶Eu，Dy发光薄膜超声发光曲线的影响

4．4 小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢