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《材料保护》 2016年S1期
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M_xCa_(2-x)SiO_4:Ce~(3+),Al~(3+)(M=Mg,Sr,Ba荧光粉的结构与发光特性研究

江建青  周明  杨凤丽  侯得健  叶信宇  
【摘要】:采用高温固相法合成了一系列M_xCa_(2-x)SiO_4:0.5mol%Ce~(3+),4mol%Al~(3+)(M=Mg,Sr,Ba;x=0.05,0.1,0.15,0.2)荧光粉,通过X射线衍射仪、扫描电镜、荧光光谱仪对荧光粉的结构、形貌和光学性能进行了表征。结果表明,Mg~(2+)掺杂量在x=0.05时合成的荧光粉物相与未掺Mg~(2+)时一致,为γ-Ca_2SiO_4;在450nm激发下特征峰位于565nm,主要源于Ce~(3+)的5d→~2F_(7/2)和5d→~2F_(5/2)跃迁;Mg~(2+)掺杂量在x=0.1~0.2时,荧光粉物相变为β-Ca_2SiO_4,并随着Mg~(2+)的浓度增大,出现杂相,在365nm激发下发射峰位置由503nm迁移至423nm。Sr~(2+)掺杂量在x=0.05~0.15时,合成的荧光粉物相为γ-Ca_2SiO_4,激发和发射光谱与未掺Sr~(2+)时基本一致;当x=0.2时,物相转变为α'_H-Ca_2SiO_4荧光粉,在365nm激发下特征峰位于465nm。Ba~(2+)掺杂量在x=0.05~0.10时,荧光粉物相未有明显变化,但x=0.15~0.20时,合成的荧光粉物相转变为α-Ca_2SiO_4,在365nm激发下特征峰位于460nm。不同离子掺杂获得的荧光粉物相及发光性质变化的原因实际是,由于参与反应的碱土氧化熔点逐渐降低,Mg~(2+)、Sr~(2+)和Ba~(2+)进入Ca_2SiO_4晶格引起相变的趋势在增强。
【作者单位】江西理工大学冶金与化学工程学院;国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心;
【关键词】CaSiO 碱土金属 荧光粉 发光性能
【基金】:国家自然科学基金(51304086) 江西省高等学校科技落地计划项目(KJLD14045) 江西省自然科学基金(20132BAB206020) 江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ14408) 江西理工大学清江青年英才支持计划资助
【分类号】:O482.31
【正文快照】:
0前言 白光LED已成功用于绿色照明、高端显示等领域,因具有亮度高、寿命长、节能、环保等优点而备受关注[1~4]。白光LED适用的稀土掺杂碱土硅酸盐荧光粉因其具有较宽的激发波长、宽带发射、优良的化学稳定性、简便的合成方法、廉价的原材料(SiO 2)等优点一直是研究热点[5~7]

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