山西翼城高炉渣在微晶玻璃中的应用

以山西翼城高炉矿渣为主要原料,采用烧结法制备微晶玻璃.利用差热分析仪(DTA)、扫描式电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD),研究矿渣微晶玻璃的成分、制备工艺,以及对显微结构和性能等进行分析.研究结果表明,当基础玻璃化学组成(质量分数)分别为50%～60%(SiO2),4%～8%(Al2 O3),14%～19%(CaO),7%～10%(MgO),0.7%(Fe2O3),4%(Na2O),6%(K2O)时,主晶相为透辉石,高炉渣最大引入量达到47.35%,最小量为28.06%,可以获得性能良好的烧结型微晶玻璃.     

荧光转换白光激光二极管荧光玻璃主动散热研究

提出一种主动散热的荧光玻璃(PiG)用于反射型白光激光二极管(LD)封装,利用热电制冷器(TEC)的帕尔帖效应来增强荧光玻璃热耗散,降低大功率激光激发下荧光玻璃工作温度,从而提高白光激光二极管光热性能．将荧光玻璃浆料涂覆在热电制冷器冷端陶瓷基板表面,再通过低温烧结获得荧光玻璃膜-热电制冷器(PiG-TEC)结构．当激光功率从1.1 W增加到6.2 W时,荧光玻璃的工作温度从-5.9℃缓慢增加到23.8℃,最高工作温度仍处于较低水平．当激光功率为6.2 W时,采用热电制冷器主动散热的荧光玻璃的工作温度降低了49℃(约67%)．此外,在不同激光功率下,荧光玻璃膜-热电制冷器封装的白光激光二极管均表现出稳定的光学性能．当激光功率为6.2 W时,白光激光二极管的光通量为756.1 lm,色温为5 132 K,CIE色坐标为(0.343 5,0.379 5)．实验结果表明：利用热电制冷器的帕尔帖效应实现了荧光玻璃的主动散热,满足了大功率荧光转换白光激光二极管封装需求．     

锗酸盐微晶玻璃的显微结构与红外透过性能

用传统熔体冷却法制备含成核剂的CaO-BaO-Y2O3-Al2O3-SiO2-GeO2玻璃,并采用两步法工艺获得不同热处理条件下的微晶玻璃.采用DSC,XRD和SEM等分析测试方法研究不同热处理制度对锗酸盐微晶玻璃的析晶行为、显微结构以及红外透过性能的影响.研究结果表明:当晶化温度为930～1 010℃时,可以获得半透明的锗酸盐微晶玻璃,其单个晶粒粒径为40～100 nm;当晶化温度低于990℃时,锗酸盐微晶玻璃具有良好的光学透过性能,其透过波段为可见光区至5.0μm附近的中红外光区,透过率可达80％以上；影响微晶玻璃光学透明性的因素除了微晶体的粒径、晶体含量以及微晶体折射率与母体玻璃折射率之差外,微晶体的团聚可能也是决定微晶玻璃光学透过性的重要因素.     

复合荧光玻璃的可控制备与光电性能研究

基于 YAG:Ce 的荧光转换材料优点在于效率高,缺点在于发光光谱中缺少红光,只能获得低显指、高色温的冷白光。如何开发适合 LD 光源激发特点的多色荧光玻璃,实现照明光源色彩品质的调谐,是 LD 照明技术中巨大的挑战之一。通过对基体玻璃组分含量的优化设计,结合低温烧结技术,解决传统高温玻璃对氮化物红粉复合过程中的氧化、腐蚀的关键技术难题,实现了复合荧光玻璃中荧光微晶与玻璃基体晶界的有效调控,有效地防止了 Ca Al Si N₃: Eu²⁺氮化物粉体在烧结过程中氧化腐蚀,开发出高荧光量子效率复合荧光玻璃,开创高品质照明。     

Gd_2Mo_4O_(15):Eu~(3+)荧光材料的制备与发光性能研究

采用了高温固相法制备了稀土离子Eu3+掺杂的Gd2M04O15:Eu3+荧光粉,通过X-射线衍射(XRD)和荧光光谱的测定,分别讨论了烧结温度、烧结时间以及稀土离子Eu3+掺杂量对发光性能的影响.测试结果表明Gd2Mo4O15:Eu3+荧光粉在近紫外区(uv)(393 nm)和蓝光区(464 nm)可以被有效的激发,Gd2Mo4O15:Eu3+荧光粉发出明亮的红光,对应于Eu3+的4f-4f跃迁,当Eu3+的掺杂浓度约为40 mol%时,在616nm处的发光强度最大.在393,464 nm的吸收分别与目前应用的紫外光和蓝光LED芯片相匹配.因此,Gd2Mo4015:Eu3+是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.     

B2O3对Yb3+掺杂磷酸盐玻璃结构和光学性能的影响

采用传统熔融淬冷法制备了掺镱硼磷酸盐玻璃,研究了B_2O_3的引入对该玻璃系统光学性能的影响。利用洛仑兹拟合吸收光谱和荧光光谱得到Yb~(3+)在硼磷酸盐玻璃中的能级分裂,计算了晶体场强参数和Yb~(3+)周边配位体结构的非对称性,结合玻璃的结构信息解释Yb~(3+)局域环境和荧光性能的变化。实验结果表明,B_2O_3的引入改变了Yb~(3+)晶体场强参数和周边配位体结构的非对称性,能有效增大Yb~(3+)的d Stark能级分裂值。B_2O_3的引入能交联起磷酸盐长链,使玻璃由链状结构转变为三维网络结构,增强了玻璃的化学稳定性,改善了Yb~(3+)的发光环境。因此,硼磷酸盐玻璃有望作为高功率掺镱基质材料。     

废液晶屏玻璃基板浮选分离与微晶化利用

针对废液晶屏玻璃基板分离困难与后续资源化利用的问题 ,提出热处理-浮选高效分离玻璃颗粒,后进一步采用烧结法制备微晶玻璃材料。发现当热处理温度为200℃时,液晶屏释放气态挥发物较少,同时热处理后浮选效率达到了93%。将得到的高纯度玻璃基板颗粒和普通废玻璃作为原料制备微晶玻璃,在最佳原料配比(废液晶显示屏玻璃基板30%,废玻璃26%),烧结温度1140℃,时间120 min条件下,烧结出的微晶玻璃具有致密度高、抗弯强度好、耐侵蚀性强的特点。     

YAG:Ce黄色荧光粉高温固相合成与表征

荧光粉是制备白光发光二极管(LED)关键材料之一,其性能直接影响着白光LED亮度、色度、色温及显色指数.但是,现有荧光粉由于稳定性差、光衰严重等问题,使白光LED不能达到预期目标,迫切需要改进其制备工艺.采用高温固相合成法制备YAG:Ce3 黄色荧光粉,研究温度、Ce添加量等对荧光粉粒度、荧光强度等理化性质影响规律,并评价该荧光粉与蓝光LED芯片组合形成白光LED的性能.结果表明,烧结温度高于1 400℃时,荧光粉呈立方结构纯YAG晶相;温度越高,形成的粉末粒径越大,发光强度越高;Ce掺杂量x=0.06时,烧结的荧光粉发光强度最大;封装形成的Φ3 mm白光LED亮度为5 581 cd/m2,色坐标x=0.262 6,y=0.275 3,色温Tc=13 000 K.     

Bi2O3对CBS系LTCC性能的改进分析

采用CBS(CaO-B2O3-SiO2)系微晶玻璃,从玻璃添加剂的配方着手,结合差热分析、X射线衍射仪(XRD)图谱、介电常数等测试数据,在保证玻璃/氧化铝陶瓷基板具备良好性能的基础上,实验研究了Bi2O3对降低烧结温度、提高致密性等方面的作用.设计出一套性能良好的低温共烧陶瓷(LTCC)原料配方和烧结工艺,其烧结温度为830℃、密度为3.0g/cm3、收缩率为17.6%;低频(1kHz)下介电常数ε≤9.7、介电损耗正切tanδ≤5.7×10-3,高频(10GHz)下介电常数ε≤7.3、介电损耗正切tanδ≤4.9×10-3.     

铒镱共掺碲酸盐玻璃材料上转换光谱性质

用熔融-淬冷法制备了玻璃样品系统75TeO2-2OZnO-(4.6-x)La2O3-0.4Er2O3(x=0,0.4,0.8,2.0,3.2,4.0)),研究了镱离子的掺入对该玻璃系统上转化光谱的影响,结果表明:当Yb3 离子浓度达到2mol%的时候,上转换红光和545nm绿光都达到了最大值,此时绿光强度是未掺Yb3 时的6倍左右,红光强度为未掺Yb3 时的4倍左右.通过Judd-Ofelt理论对该玻璃系统的光谱参量进行了详细计算与分析.随着Yb3 离子溶度的增加,4S3/2能级的荧光寿命和量子效率都呈现先增加后减少的趋势,在溶度迟到2mol%时,荧光寿命和量子效率分剐达到最大值0.26ms和58.9%.