长余辉发光材料的表面包膜研究

论文摘要

本文主要研究了长余辉发光材料铝酸锶的SiO2包覆、Al2O3包覆和复合包覆,对包覆条件进行了优化,并通过检测,对包覆过程和结果进行总结分析。采用溶胶-凝胶法在铝酸锶荧光粉上包覆SiO2膜,并对膜层进行了耐水性、电镜扫描（SEM）、X射线衍射（XRD）和发光性能的测试。结果表明,荧光粉被包覆致密的SiO2膜,耐水性也得到显著的提高。在纯水中,未包膜的荧光粉2小时内完全水解,而包膜后的荧光粉72小时无水解。同时包覆的膜层对荧光粉的发光性能影响很小,包覆后发光亮度降低2.0%-2.5%左右。在此基础上进一步分析了包膜量、催化条件和搅拌时间对成膜质量的影响,找到了较好的成膜条件。二氧化硅包覆条件：包膜量6%,pH值5.0,反应温度70℃,烘干温度60℃,搅拌时间5-25分钟。采用非均匀成核法、液相水解法在铝酸锶荧光粉上分别包覆Al2O3膜和复合膜,并分析了包膜量、pH值、反应温度和包覆时间对包膜效果的影响,找到了较好的包膜工艺条件。氧化铝包覆条件：包膜量5%,pH值4.0,反应温度80℃。复合膜包覆条件：SiO2包覆量4%,pH值为10.0,反应温度80℃,包覆时间为2小时；A12O3包覆量5%,pH值为5.0,反应温度70℃,包覆时间为2小时。综上分析,我们发现三种包覆方法各有所长,在耐水性能上,复合包覆的效果优于单层包覆；在发光性能上,单层包覆效果优于复合包覆,SiO2包覆效果优于Al2O3包覆,但是在SiO2包覆中,形成溶胶-凝胶的时间不易控制。本文在一定程度上改善了材料的稳定性能,延长了材料的使用寿命,对于拓宽其应用领域有着重要的经济和现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 长余辉发光材料简介
• 1.1.1 碱土铝酸盐长余辉发光材料的特性
• 1.1.2 长余辉发光材料的发光性质
• 2+,Dy³⁺共激活铝酸锶发光材料的发光机理'>1.1.2.1 Eu²⁺,Dy³⁺共激活铝酸锶发光材料的发光机理
• 2O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的激发和发射光谱'>1.1.2.2 SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的激发和发射光谱
• 2O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的余辉衰减'>1.1.2.3 SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的余辉衰减
• 1.1.3 长余辉发光材料的应用
• 1.1.4 长余辉发光材料存在的问题
• 1.2 长余辉发光材料的表面包膜研究现状
• 1.2.1 包覆方法
• 1.2.1.1 溶胶-凝胶法
• 1.2.1.2 化学沉淀法
• 1.2.1.3 化学气相沉积（CVD）法
• 1.2.1.4 流化床-化学气相沉积法
• 1.2.1.5 物理蒸气沉积法
• 1.2.1.6 熔融包覆法
• 1.2.1.7 混合干球磨法
• 1.2.2 包膜种类
• 1.2.2.1 无机物包膜
• 1.2.2.2 有机物包膜
• 1.3 长余辉发光材料包覆过程中的吸附理论
• 1.3.1 物理吸附和化学吸附
• 1.3.2 影响固液界面吸附的因素
• 1.3.2.1 吸附剂粒度
• 1.3.2.2 吸附质胶体聚沉
• 1.3.2.3 吸附质聚合物的溶解度
• 1.4 课题的提出与研究内容、创新点
• 1.4.1 课题的提出
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 创新点
• 2包覆'>第2章 铝酸锶荧光粉表面的SiO₂包覆
• 2.1 包覆原理
• 2.2 实验过程
• 2.3 实验结果与分析
• 2.3.1 包膜厚度的影响
• 2.3.2 催化条件的影响
• 2.3.3 溶液搅拌时间的影响
• 2.3.4 耐水性的研究
• 2.3.5 扫描电镜分析
• 2.3.6 XRD分析
• 2.3.7 发光性能的研究
• 2.4 本章小结
• 2O₃包覆'>第3章 铝酸锶荧光粉表面的Al₂O₃包覆
• 3.1 包覆原理
• 3.2 实验过程
• 3.3 实验结果与分析
• 3.3.1 包膜厚度的影响
• 3.3.2 pH值的影响
• 3.3.3 反应温度的影响
• 3.3.4 耐水性的研究
• 3.3.5 扫描电镜分析
• 3.3.6 XRD分析
• 3.3.7 发光性能的研究
• 3.4 本章小结
• 第4章 铝酸锶荧光粉表面的复合包覆
• 4.1 包覆原理
• 4.2 实验过程
• 4.3 实验结果与分析
• 4.3.1 包膜厚度的影响
• 4.3.2 pH值的影响
• 4.3.3 反应温度的影响
• 4.3.4 包覆时间的影响
• 4.3.5 分散介质的影响
• 4.3.6 耐水性的研究
• 4.3.7 扫描电镜分析
• 4.3.8 XRD分析
• 4.3.9 发光性能的研究
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢