(Y,Gd)2O3:Eu单分散球形荧光颗粒合成、透明陶瓷制备及性能研究

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本文以Eu3+掺杂(Y,Gd)2O3(YGO)红色荧光材料为研究主体,以稀土硝酸盐为母盐、尿素为沉淀剂,通过前驱体的均相沉淀合成、后续煅烧,获得了分散性良好、直径为300~600nm的(Y, Gd)2O3∶Eu球形荧光颗粒。所得氧化物粉体经干压、等静压成型、预烧结、真空烧结制备出透明陶瓷。系统研究硫酸铵溶液浸泡对前驱体、氧化物荧光粉体及透明陶瓷性能的影响。  本研究表明,前驱体成分为[(Y0.7Gd0.3)0.95Eu0.05](OH)CO3·nH2O。低浓度硫酸铵溶液(≤5%wt)浸泡对前驱体颗粒形貌不产生明显影响,但高浓度硫酸铵溶液(>5%wt)浸泡使球形前驱体颗粒转变为团絮状颗粒。前驱体中SO42-含量随硫酸铵溶液浓度及浸泡时间的增加而不断提高。经≥600℃煅烧,前驱体分解为晶态氧化物、产物中的SO42-随煅烧温度的提高不断分解。1300℃煅烧所得氧化物能够继承前驱体的形貌特征、且产物中的SO42-完全分解。850℃煅烧所得氧化物为均匀固溶体、并呈现最佳荧光性能。荧光粉在波长为254nm的紫外灯照射下发射鲜艳的红光。氧化物粉体中含适量SO42-利于烧结过程中气孔的排出及陶瓷的致密化,从而增加YGO∶Eu陶瓷的透光性、提高其荧光性能。采用煅烧前驱体(经5%wt硫酸铵溶液浸泡4h)所得氧化物粉体制备的透明陶瓷呈现最佳透光性。
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