一种钐掺杂含钼酸锶晶相发光玻璃陶瓷制造技术

本发明专利技术涉及一种Sm

A samarium doped strontium molybdate phase luminescent glass ceramics

【技术实现步骤摘要】
一种钐掺杂含钼酸锶晶相发光玻璃陶瓷
本专利技术涉及玻璃陶瓷制备
，具体地说涉及到Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷及其制备方法。
技术介绍
玻璃陶瓷，是通过对玻璃进行核化、晶化而制得的一种含有大量微小晶体和少量残余玻璃相组成的材料。它结合了玻璃和陶瓷的优点，具有很多优异的性能。白色发光二极管(WLED)作为新一代光源引起了人们的广泛关注，由于其优越的性能，在高分辨率显示器件和照明灯中得到了广泛的应用。众所周知，传统的商用WLED主要由蓝色LED芯片结合YAG：Ce黄色荧光粉制成。然而，由于红光成分的短缺，所获得的白光的显色指数差。因此，为了解决这一问题，我们必须开发一种可以被近紫外光有效地激发优良的红光发光材料。在所有稀土离子中，Sm3+不仅有许多强吸收带，而且因其4G5/2→6HJ(J＝5/2,7/2和9/2)跃迁而被广泛用作红光的激活剂。钼酸锶(SrMoO4)属于白钨矿结构，具有I41/a空间群的四方结构，是一种重要的无机材料。SrMoO4不仅具有良好的热稳定性和化学稳定性，抗辐照损伤能力强，而且可以掺杂不同的稀土离子，因此其具有良好的发光性能和结构性能。其主要应用领域为：(1)光催化领域，SrMoO4能够降低带隙值，从而对阳光的利用率更高，因此具有较好的光催化活性。例如，朱亚楠等制备了SrMoO4纳米晶，并研究其发光和光催化[JournalofMaterialsScience&Technology，2017,33,834]；(2)温度传感和光学感应，SrMoO4是一种宽带隙(～3.72eV)材料，其中Mo由四面体对称的四个O原子配位，这一特性引起了许多研究者的兴趣。例如，AbhishekKumarSoni等人报道了用化学共沉淀法合成的Er3+-Yb3+共掺杂的SrMoO4荧光粉，该研究对测温和光学加热具有重要意义[ChemicalPhysicsLetters，2017,667,226]；(3)可调谐激光材料，由于SrMoO4具有良好的热稳定性，且在紫外区具有很强的吸收，能有效地将所吸收的能量传递给掺杂的稀土离子，因此可用于激光材料的研究。例如，夏文斌等采用高温固相反应法制备了Yb3+、Pr3+和Yb3+、Sm3+共掺杂SrMoO4荧光粉，并研究其可调谐发光性能，讨论了能量传递引起的质控机理[MaterialsResearchBulletin，2017,89,5]；(4)发光材料领域，钼酸盐具有低的声子能量，易于稀土掺杂和良好的光谱性质，使稀土离子掺杂钼酸盐材料成为目前的一个研究热点，如林翔等采用高温固态反应法制备了Sm3+掺杂SrMoO4荧光粉，并研究其发光性能[SolidStateSciences,2011,13,579]。综上所述，对于Sm3+掺杂SrMoO4的研究主要集中在晶体、荧光粉等材料上。对于Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷。本专利技术是通过以下的技术方案来实现的：一种Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷，原料组分及其含量(物质的量百分比)如下：SrCO35～6％，MoO33～4％，Na2CO35～7％，SiO232～35％，NaF9～10％，H3BO340～42％，Sb2O30.3～0.5％，Sm2O30.1～0.5％。本专利技术的Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷的制备方法包括以下步骤：1)按原料组成比例称取各组分，并将上述组分充分混合均匀，置于刚玉坩埚中，放入硅钼炉中，升温至1450～1500℃，恒温1～2小时后，使原料熔融成液态，将坩埚中的液体倒在已预热的不锈钢模具上固化成型，迅速放入450℃箱式炉中，保温1小时，随炉降至室温，制得Sm3+掺杂透明钼酸盐玻璃；2)将Sm3+掺杂透明钼酸盐玻璃样品放入箱式电阻炉中，以2～5℃/分钟的升温速率升温至615～645℃，保温1～4小时晶化，得到Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷；3)将制得的Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷用切割机切割，然后对玻璃陶瓷进行双面镜面研磨和抛光，最终得到Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷厚度为1mm。采用X射线衍射仪确定制备的玻璃陶瓷的中含有SrMoO4晶相；采用扫描电子显微镜观察Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷的微观形貌；采用紫外-可见-近红外分光光度计测量厚度为1mm的Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷的光透过率为83％。采用荧光光谱仪测定Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷激发和发射光谱。附图说明图1为Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷的X射线衍射分析谱图，该图兼作摘要附图。图2为Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷的扫描电镜照片。图3为Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷的透过率曲线。图4为Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷的激发光谱图。图5为Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷的发射光谱图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明，但不限于本实施例。按照原料的物质的量百分比6SrCO3-3.5MoO3-7Na2CO3-34SiO2-9NaF-40H3BO3-0.4Sb2O3-0.1Sm2O3，称取各组分，并将上述组分充分混合均匀，置于刚玉坩埚中，放入硅钼炉中，升温到1470℃，恒温1.5小时，使原料熔融成液态，将坩埚中的液体倒在已预热的不锈钢模具上固化成型，迅速放入450℃箱式炉中，保温1小时，随炉降至室温，制得Sm3+掺杂透明钼酸盐玻璃；将Sm3+掺杂透明钼酸盐玻璃放入箱式电阻炉中，以2℃/分钟的升温速率升温至635℃，保温2小时晶化，得到Sm3+掺杂含钼酸盐晶相玻璃陶瓷；将制得的Sm3+掺杂钼酸盐玻璃陶瓷切割，然后进行双面镜面研磨和抛光，最终得到Sm3+掺杂含钼酸盐晶相玻璃陶瓷样品厚度为1mm。采用X射线衍射分析确定Sm3+掺杂玻璃陶瓷的晶相为SrMoO4，见附图1；采用扫描电子显微镜观察含SrMoO4晶相的玻璃陶瓷的微观形貌，见附图2；采用紫外-可见-近红外分光光度计测量厚度为1mm的Sm3+掺杂含SrMoO4晶相的玻璃陶瓷的光透过率，可见光区可达83％，见附图3。在600nm监测波长下，厚度为1mm的Sm3+掺杂含SrMoO4晶相玻璃陶瓷的激发光谱，见附图4。从图4中可以看到激发光谱是由两部分组成：一部分是以275nm为中心的能量迁移带，该迁移带对应于O2-→Mo6+和O2-→Sm3+的电荷迁移；另外其他几个尖锐的特征峰分别对应于Sm3+从基态6H5/2跃迁到激发态4D7/2(343nm)，4D3/2(362nm)，6P7/2(374nm)，6P3/2(402nm)，6P5/2(419nm)，4G9/2(440nm)，和4I13/2,11/2(475nm)。观察到402nm处(6H5/2→6P3/2)的跃迁最强，因此选择该波长为激发波长。在402nm激发波长下，厚度为1mm的Sm3+掺杂含SrM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Sm

【技术特征摘要】
1.一种Sm3+掺杂含SrMoO4晶相发光玻璃陶瓷，其特征在于：该发光玻璃陶瓷的原料组成及其物质的量百分比如下：SrCO35～6％，MoO33～4％，Na2CO35～7％，SiO232～35％，NaF9～10％，H3BO340～42％，Sb2O30.3～0.5％，Sm2O30.1～0.5％，该玻璃陶瓷的晶相为SrMoO4，厚度为1mm的透明玻璃陶瓷在可见光区的透过率为83％，该玻璃陶瓷的制备方法由以下工艺步骤组成：
1)按原料组成比例称取各组分，并将上述组分充分混合均匀，置于刚玉坩埚中，放入硅钼炉中，升温至1450...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪波，王思颖，苏春辉，邹翔宇，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22