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稀土掺杂Li2O-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷的制备与性能研究

作　者: 韦钦磊
导　师: 张洪波
学　校: 长春理工大学
专　业: 应用化学
关键词: Li2O-B2O3-SiO2 玻璃陶瓷 Tm3+/Yb3+ 上转换发光
分类号: TQ174.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本文采用熔融法制备了以P205和Ti02为复合成核剂的Li2O-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷,确定了原料的最佳配比。利用DSC分析确定了玻璃样品的热处理制度；利用XRD分析确定了玻璃陶瓷样品的主晶相为Li2Si03(29-0828),次晶相为SiO2(75-1555)；由SEM照片可确定晶体为圆形,晶粒尺寸为100nm；通过透过率曲线可知玻璃陶瓷样品的透过率可达到82%；也研究了稀土的掺杂对于样品的热处理制度和晶粒的影响。利用铥离子或镱离子掺杂的Li2O-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷的荧光光谱,可知铥离子的发光带对应铥离子1D2→3F4的跃迁,确定了单掺铥离子的最佳浓度为2%；确定了单掺镱离子的最佳浓度为5%；铥镱共掺上转换得到474nm蓝光和651nm红光,分别对应于Tm离子的1G4→3H6和1G4→3F4跃迁,当铥离子浓度为1%,镱离子浓度为6%时的发光效果最佳。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-21
  1.1 玻璃陶瓷的概述  8-12
    1.1.1 概念  8
    1.1.2 发展史  8
    1.1.3 组成  8-9
    1.1.4 分类  9-12
  1.2 制备方法  12-14
    1.2.1 熔融法  12
    1.2.2 烧结法  12-13
    1.2.3 溶胶—凝胶法  13-14
  1.3 应用  14-16
    1.3.1 在建筑装饰领域的应用  14-15
    1.3.2 在电力电子领域的应用  15
    1.3.3 在生物医学领域的应用  15
    1.3.4 在光学领域的应用  15
    1.3.5 在其他领域领域的应用  15-16
  1.4 研究现状  16-21
    1.4.1 玻璃陶瓷的研究进展  16-18
    1.4.2 稀土掺杂的研究进展  18-21
第二章 实验  21-27
  2.1 实验设备  21
  2.2 实验  21-25
    2.2.1 实验原料  22-23
    2.2.2 实验流程  23
    2.2.3 基础玻璃的组分设计  23-24
    2.2.4 样品的制备  24
    2.2.5 热处理分析  24-25
  2.3 性能测试  25-27
    2.3.1 差示扫描量热分析(DSC)  25
    2.3.2 X射线衍射分析(XRD)  25
    2.3.3 扫描电子显微镜分析(SEM)  25
    2.3.4 光透过率分析  25-26
    2.3.5 荧光光谱分析  26-27
第三章 锂硼硅系玻璃陶瓷的制备及性能研究  27-32
  3.1 基质玻璃的组成  27
  3.2 差示扫描量热分析  27-29
  3.3 X射线衍射分析  29
  3.4 扫描电镜分析  29-30
  3.5 光透过率分析  30-31
  3.6 本章小结  31-32
第四章 铥掺杂锂硼硅系玻璃陶瓷的制备及性能研究  32-39
  4.1 基质玻璃的组成  32
  4.2 差示扫描量热分析  32-34
  4.3 X射线衍射分析  34
  4.4 扫描电镜分析  34-35
  4.5 光透过率分析  35-36
  4.6 荧光光谱分析  36-38
  4.7 本章小结  38-39
第五章 镱掺杂锂硼硅系玻璃陶瓷的制备及性能研究  39-46
  5.1 基质玻璃的组成  39
  5.2 差示扫描量热分析  39-41
  5.3 X射线衍射分析  41
  5.4 扫描电镜分析  41-42
  5.5 光透过率分析  42-43
  5.6 荧光光谱分析  43-45
  5.7 本章小结  45-46
第六章 铥镱共掺杂锂硼硅系玻璃陶瓷的制备及性能研究  46-55
  6.1 基质玻璃的组成  46
  6.2 差示扫描量热分析  46-48
  6.3 X射线衍射分析  48
  6.4 扫描电镜分析  48-49
  6.5 光透过率分析  49-50
  6.6 上转换荧光光谱分析  50-53
  6.7 本章小结  53-55
结论  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-60

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 硅酸盐工业 > 陶瓷工业 > 基础理论
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