节能灯用蓝粉BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)，Mn~(2+)和绿粉（Ce，Tb）MgAl_(11)O_(19)的改性研究

【摘要】：三基色节能灯具有寿命长、显色指数优良、色温可调、节约电能、无辐射污染等特点,因而在倡导绿色照明的行动下得到大力推广。节能灯用三基色荧光粉在紫外激发下均具有优异的光学特性,目前,商业化的三基色荧光粉主要有：红粉Y2O3:Eu2+、蓝粉BaMgAl10O17:Eu2+/BaMgAl10O17:Eu2+, Mn2+(BAM)和绿粉(Ce,Tb)MgAl11O19(CMAT)。然而随着三基色节能灯的广泛使用,三基色粉中蓝粉和绿粉的问题也日益凸现出来。蓝粉BAM由于自身结构的限制,在制灯和日常使用中存在明显的热劣化和辐照劣化现象,严重影响节能灯的显色性及使用寿命；工业中绿粉CMAT的合成采用高温固相法,虽然合成工艺、设备简单,但烧结出的荧光粉因团聚严重而必须经过球磨,破坏荧光粉晶形、亮度下降。本论文针对蓝粉BAM和绿粉CMAT在实际应用中的问题做相关改性研究,包括以下内容： 1、将BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+的热劣化和辐照劣化现象进行对比研究,通过对发射光谱、吸收光谱、热释光谱和ICP数据的分析发现了热劣化和辐照劣化的异同点。 2、沿用高温固相法,研究不同助熔剂对(Ce,Tb)MgAl11O19绿色荧光粉发光性能的影响。发现添加了复合助熔剂后,(Ce,Tb)MgAl11O19绿色荧光粉发光性能有所改善。 热处理和紫外辐照处理都能使BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+发生劣化,但热劣化主要涉及到Eu2+的氧化及其格位偏移,紫外辐照劣化则与上述过程无关,而是主要源自于高能辐照使Eu2+处于更不稳定的状态；调节H3BO3+AlF3+NH4F复合助熔剂比例可制备出分散性好、形貌规则、亮度高的(Ce,Tb)MgAl11O19绿色荧光粉。 【关键词】：蓝粉BaMgAl_(10)O_(17) Eu~(2+) Mn~(2+) 热劣化和紫外辐照劣化 绿粉(Ce Tb)MgAl_(11)O_(19) 复合助熔剂
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ422
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-27
• 1.1 节能灯的研究背景9-11
• 1.1.1 电光源的发展9
• 1.1.2 节能灯的工作原理9-11
• 1.2 三基色荧光粉的介绍11-13
• 1.2.1 红粉Y_2O_3：Eu~(2+)11
• 1.2.2 蓝粉BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+)/BaMgAl_(10)O_(17)：Eu~(2+),Mn~(2+)(BAM)11-12
• 1.2.3 绿粉(Ce,Tb)MgAl_(11)O_(19)(CMAT)12-13
• 1.3 三基色荧光粉存在的问题及研究现状13-19
• 1.3.1 红粉Y_2O_3：Eu~(2+)存在的问题及研究现状13-14
• 1.3.2 BAM蓝粉存在的问题及研究现状14-17
• 1.3.3 (Ce,Tb)MgAl_(11)O_(19)存在的问题及研究现状17-19
• 1.4 选题意义与依据19
• 1.5 本论文的结构19-20
• 参考文献20-27
• 第二章 实验部分27-31
• 2.1 试剂和仪器27-28
• 2.1.1 实验药品与试剂27
• 2.1.2 实验仪器27-28
• 2.2 样品的制备方法28
• 2.3 样品的测试及表征方法28-31
• 2.3.1 X射线粉末衍射测试(XRD)28-29
• 2.3.2 扫描电镜测试(SEM)29
• 2.3.3 紫外(UV)荧光性能测试29
• 2.3.4 紫外-可见光(UV-Vis)吸收-漫反射光谱测试29-30
• 2.3.5 热释光谱测试30
• 2.3.6 电感耦合等离子光谱测试(ICP)30
• 2.3.7 荧光粉相对亮度测试仪30-31
• 第三章 BaMgAl_(10)O_(17):Eu~(2+),Mn~(2+)荧光粉的热劣化和紫外辐照劣化机理研究31-41
• 3.1 引言31
• 3.2 样品的热处理与紫外辐照处理31-32
• 3.3 BAM热劣化与紫外辐照劣化的研究32-39
• 3.3.1 光谱分析32-38
• 3.3.1.1 发射光谱32-36
• 3.3.1.2 吸收光谱36-37
• 3.3.1.3 热释光谱37-38
• 3.3.2 ICP数据分析38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 参考文献40-41
• 第四章 助熔剂法制备(Ce,Tb)MgAl_(11)O_(19)绿色荧光粉及其发光性能的研究41-61
• 4.1 引言41
• 4.2 实验步骤41-42
• 4.3 实验结果与讨论42-59
• 4.3.1 单相的合成42-45
• 4.3.2 单一助熔剂对CMAT发光性能的影响45-47
• 4.3.3 H_3BO_3+Li_2CO_3复合助熔剂体系对CMAT的发光性能的影响47-48
• 4.3.4 H_3BO_3+Li_2CO_3+AlF_3复合助熔剂体系对CMAT的发光性能和形貌的影响48-55
• 4.3.4.1 0.2wt%H_3BO_3+2.0wt%Li_2CO_3+xAlF_3(x=0.5wt%～3.0wt%)复合助熔剂48-53
• 4.3.4.2 0.2wt%H_3BO_3+6.0%AlF_3+xLi_2CO_3(x=2.5wt%～4.0wt%)复合助熔剂53-55
• 4.3.5 其他复合助熔剂体系对CMAT绿色荧光粉发光性能和形貌的影响55-59
• 4.3.5.1 H_3BO_3+Li_2CO_3+MgF_2复合助熔剂55
• 4.3.5.2 H_3BO_3+AlF_3复合助熔剂55-57
• 4.3.5.3 H_3BO_3+AlF_3+NH_4F复合助熔剂57-59
• 4.4 本章小结59-60
• 参考文献60-61
• 第五章 结论与展望61-63
• 5.1 主要结论61-62
• 5.2 展望62-63
• 在学期间的研究成果63-64
• 致谢64

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