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PDP用蓝色荧光粉SrMgAl10O17:Eu2+的燃烧合成、表面改性及其发光性能的研究

作　者: 游艳
导　师: 严有为；薛丽红
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 等离子显示器(PDP) 荧光粉 SrMgAl10O17:Eu2+ 燃烧法合成 发光性能 包覆 SiO2
分类号: TN104.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


等离子体平板显示器（Plasma Display Panel,简称PDP）具有屏幕大、清晰度高、视角宽、寿命长等优点,因此在大屏幕壁挂电视、高清晰度电视、多媒体显示等领域得到了广泛的应用。PDP用蓝色荧光粉BaMgAl10O17:Eu2+（BAM）由于热稳定性差,在使用中容易劣化,严重制约PDP的性能,因此迫切希望开发出新的材料体系,以适应PDP高技术的发展。SrMgAl10O17:Eu2+蓝色荧光粉由于具有良好的热稳定性能和抗真空紫外辐射性能,其作为一种潜在的PDP用荧光粉受到越来越多的关注。目前商业用荧光粉主要是采用高温固相法合成,它具有工艺简单、产率高、成本低等优点。但是这种方法的反应温度很高,导致反应不完全,难以获得组成均匀的产物。另外,用高温固相法合成出的荧光粉粒径较粗,一般需要经过球磨粉碎后才可以使用,而经过球磨的荧光粉末会导致较多缺陷,并且发光效率明显降低。因此开发制备荧光粉的新工艺,对于提高荧光粉的各项性能有着重要的意义。溶液燃烧法是近年来受到重视的一种新兴的湿化学合成方法,其具有合成温度低,时间短等优点,广泛应用于各种氧化物的合成中。本文采用溶液燃烧法制备出了PDP用蓝色荧光粉SrMgAl10O17:Eu2+,运用X-射线粉末衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、荧光光谱仪分别对荧光粉的晶体结构、颗粒形貌和发射光谱进行了分析和测试。主要内容包括:燃烧合成了SrMgAl10O17:Eu2+ PDP用蓝色荧光粉,研究了燃料尿素CO（NH2）2用量、激活剂离子Eu2+的摩尔掺量、助熔剂H3BO3质量掺量和表面活性剂PEG对产物性能的影响,并对SrMgAl10O17:Eu2+进行了包覆处理,初步探讨了其形成机理。主要研究成果如下:（1）采用溶液燃烧法,在600℃成功合成纯相的SrMgAl10O17:Eu2+蓝色荧光粉。在327nm的UV光激发下,样品的发射波长为472nm,是典型Eu2+的4f65d→4f7特征发射。燃料CO（NH2）2显著影响荧光粉的发光强度,CO（NH2）2的最佳掺量是其理论质量的2倍,此时荧光粉的发光强度最大。（2）SrMgAl10O17:Eu2+蓝色荧光粉中Eu2+的最佳掺量即猝灭浓度为7%。适量的添加助熔剂H3BO3有助于提高荧光粉发光性能,降低分子、离子间的扩散阻力,有利于晶粒的生长,H3BO3的最佳掺量为0.05。（3）加入PEG后所制备的产物具有更好的结晶性能,并可以防止荧光粉颗粒团聚,在PEG分子量为10000,浓度为1.25%时,SrMgAl10O17:Eu2+荧光粉发光强度达到最大。（4）采用溶胶-凝胶法在SrMgAl10O17:Eu2+荧光粉颗粒表面成功地包覆了一层SiO2膜层。经过包覆处理后,不仅SrMgAl10O17:Eu2+荧光粉的发光强度有所提高,而且其热稳定性能也得到了显著提高。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-19
  1.1 前言  10
  1.2 等离子平板显示器（PDP）的工作原理  10-12
  1.3 PDP 用蓝色荧光粉的研究现状  12-14
  1.4 SrMgAl_(10)O_(17): Eu~(2+)荧光粉  14
  1.5 PDP 用荧光粉的制备方法  14-17
  1.6 本课题的意义及研究内容  17-19
2 SrMgAl_(10)O_(17):Eu~(2+)蓝色荧光粉的合成及其发光性能  19-28
  2.1 前言  19
  2.2 实验部分  19-21
  2.3 结果与讨论  21-27
  2.4 本章小结  27-28
3 Eu 浓度和助熔剂对SrMgAl_(10)O_(17):Eu~(2+)发光性能的影响  28-38
  3.1 前言  28-29
  3.2 实验部分  29-30
  3.3 结果与讨论  30-37
  3.4 本章小结  37-38
4 表面活性剂PEG 对溶液燃烧法制备SrMgAl_(10)O_(17):Eu~(2+)的影响  38-44
  4.1 前言  38-39
  4.2 实验部分  39
  4.3 结果与讨论  39-43
  4.4 本章小结  43-44
5 表面包覆SiO_2 对SrMgAl_(10)O_(17):Eu~(~(2+))荧光粉发光性能和热稳定性的影响  44-53
  5.1 前言  44
  5.2 实验部分  44-46
  5.3 结果与讨论  46-52
  5.4 本章小结  52-53
6 全文总结  53-56
  6.1 全文总结  53-54
  6.2 展望  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-64
附录 攻读硕士学位期间发表的论文  64

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 真空电子技术 > 一般性问题 > 电真空器件材料 > 显示材料
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