【摘 要】
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稀土掺杂硫化物上转换发光材料是一类响应阈值低、转换效率高、响应频谱宽的上转换发光材料,在信息存储、高能物理等方面有重要的用途。该研究采用高温固相法合成了CaS:Eu,Sm
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稀土掺杂硫化物上转换发光材料是一类响应阈值低、转换效率高、响应频谱宽的上转换发光材料,在信息存储、高能物理等方面有重要的用途。该研究采用高温固相法合成了CaS:Eu,Sm和SrS:Eu,Sm发光粉体,以冷等静压成型制备了陶瓷坯体,并采用常压氮气气氛和氮氢混合(氢气的体积分数为10%)气氛对陶瓷进行烧结。采用X射线衍射分析、扫描电子显微分析、粒度分析和荧光光谱分析等手段表征了CaS:Eu,Sm和SrS:Eu,Sm粉体和陶瓷的性能。结果表明,采用高温固相法制备的CaS:Eu,Sm上转换发光粉体,杂相含量少,粉体表面光滑,近似呈球形,粉体无团聚；其上转换发光峰位于640nm附近,对应Eu2+离子4f65d1→4f7(8S7/2)的跃迁。随着粉体粒度的减小发光强度降低。粉体的最佳制备工艺参数为：Eu203和Sm203的摩尔掺杂量均为0.2%,灼烧温度为1100℃,灼烧时间为1h。常压氮气气氛烧结的CaS:Eu,Sm陶瓷样品的晶格发育完整,样品相纯度高。CaS:Eu,Sm陶瓷的最佳烧结工艺参数为：粉体的平均粒径为14.25μm,烧结温度为1500℃,烧结时间为4h。陶瓷的发光强度要明显高于粉体的发光强度,且陶瓷的发光峰红移。采用高温固相法制备的SrS:Eu,Sm粉体,样品相纯度高；SrS:Eu,Sm粉体的上转换发光峰位于600nm附近,对应Eu2+离子4f65d1→4f7(8S7/2)的跃迁；SrS:Eu,Sm粉体制备的最佳工艺参数：灼烧温度为1000℃,灼烧时间为1.5h；和CaS:Eu,Sm粉体相比较,发光强度明显升高；SrS:Eu,Sm陶瓷制备的最佳工艺参数：烧结温度为1350℃,烧结时间为5h。
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