纳米YAGG:Tb荧光粉的制备与分析

摘要

纳米材料是近年来迅速发展并可能在21世纪发挥重大作用的材料,围绕纳米材料发展出现了一些新的物理现象、新的物理理论及新的纳米科学技术,纳米材料的物理特性的研究已经成为国内外学术界关注的热门领域。纳米材料具有许多传统材料无法媲美的奇异特性和特殊功能,在各行各业中将有空前的应用前景。本文叙述了纳米YAGG:Tb荧光粉的制备和分析。微米YAGG:Tb荧光粉具有良好的发光特性,最重要的是它的电流饱和特性十分优越,在投影电视中有广泛的应用,在FED、PDP显示器中也有潜在的应用价值。与图像清晰度有密切关系的是荧光粉的粒径大小,粒径越小分辨率越高,纳米荧光粉会提高图像的分辨率,给我们带来更清晰的图像。但目前还未见有关YAGG:Tb纳米荧光粉的报道,把这种荧光粉纳米化具有重要的实际意义。本文概述了用尿素溶胶法和燃烧法制备YAGG:Tb纳米荧光粉,对两种方法进行了对比,并用扫描电镜对不同温度下灼烧的荧光粉进行了形貌分析,x射线衍射仪测定了它们的衍射图样,对微观晶体结构进行了分析,测量了在电子束激发下的发射光谱,最后对实验结果进行了讨论。本论文共分六章,由三部分组成。第一部分由前两章组成,第一章介绍了荧光粉的发展历史、未来显示技术对荧光粉的性能要求,并对纳米材料的特性进行了阐述,侧重讨论与传统材料不同的性质,总结了纳米尺度对材料发光性能的影响。第二部分由第三章单独构成,主要讲讲国内外合成纳米或超细荧光粉的方法及本课题所采用的实验设计方案。第三部分由四、五、六章组成,是论文的核心部分,详细叙述了用溶胶法和燃烧法制备纳米YAGG:Tb荧光粉的实验和对它们的性能研究过程以及大量的测量数据,并和YAG:Tb荧光粉进行了对比。论文的最后是结束语,阐述了对课题的总结并对超细荧光粉的性能改进及其应用提出了一些想法,对其今后的研究方向提出建议。

目录

中文摘要

ABSTRACT

第一章 引言

1.1 荧光粉的发展过程

1.2 荧光粉的分类

1.3 目前的显示技术和它们对改善荧光粉的要求

1.4 本课题研究内容、目的及意义

第二章 纳米材料性质及发光的基础

2.1 纳米材料的定义及性质

2.1.1 纳米材料的定义

2.1.2 纳米材料的基本性质

2.1.3 纳米材料的特殊性质

2.2 发光和发光材料

2.3 能带理论与发光原理

2.3.1 原子中的电子状态

2.3.2 能带与发光

2.4 YAGG:Tb 荧光粉的发光原理

第三章 纳米荧光粉的合成方法

3.1 国内外目前的研究情况

3.2 纳米材料的制备方法

3.2.1 气相制备纳米材料

3.2.2 液相制备纳米材料

3.2.3 固相法

3.3 课题拟定的合成方法

第四章 YAG:Tb 荧光粉的溶胶法制备及其性能研究

4.1 YAG:Tb 荧光粉的制备工艺

4.2 测试

4.3 实验结果与讨论

4.3.1 晶粒和形貌分析

4.3.2 结构分析

4.3.3 晶体的发射光谱

第五章 YAGG:Tb 荧光粉的溶胶法制备及其性能研究

5.1 YAGG:Tb 荧光粉的制备工艺

5.2 测试

5.3 实验结果与讨论

5.3.1 晶粒和形貌分析

5.3.2 结构分析

5.3.3 晶体的发射光谱

5.3.4 亮度特性的测量

5.4 包膜处理

5.4.1 基本工艺过程

5.4.2 包膜分析

第六章 YAGG:Tb 荧光粉的燃烧合成法的制备及其性能研究

6.1 燃烧合成法的基本工艺过程

6.2 实验发应的各物质的量

6.3 测试结果与分析

6.3.1 晶粒和形貌分析

6.3.2 结构分析

6.3.3 燃烧法制得的YAGG:Yb 的发射光谱

第七章 结束语

7.1 结论

7.2 本文工作的不足之处及展望

参考文献

致谢

个人简历和硕士研究生期间发表的论文