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无容器凝固制备Ce^(3+)∶Y_(3)Al_(5)O_(12)-Al_(2)O_(3)纳米荧光陶瓷及其在激光照明中的应用
被引量：
1
1
作者
冯少尉
张英
+1 位作者
郭永昶
李建强
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1510-1519,共10页
蓝光激光二极管激发荧光材料获得高亮度光源技术逐渐成为大功率照明和显示领域的重要发展方向。激光照明与显示的研究涉及发光材料、光学工程、机械结构和电路设计等多学科领域,其中光学设计和荧光转换材料与器件属于核心技术,由于较高...
蓝光激光二极管激发荧光材料获得高亮度光源技术逐渐成为大功率照明和显示领域的重要发展方向。激光照明与显示的研究涉及发光材料、光学工程、机械结构和电路设计等多学科领域,其中光学设计和荧光转换材料与器件属于核心技术,由于较高的研发和生产成本,限制了其广泛应用。本文采用无容器凝固技术快速、低成本制备Ce^(3+)∶Y_(3)Al_(5)O_(12)-Al_(2)O_(3)(Ce^(3+)∶AY26)基荧光纳米陶瓷,通过调控Ce^(3+)掺杂浓度优化其发光性能,0.5%Ce3+∶AY26获得了高内量子效率(87.4%);过量的Al_(2)O_(3)做为第二相能够起到散射中心作用,提高激光激发的转换效率和光束均匀性,并且Al2O3具有高热导率,制备的Ce^(3+)∶AY26基荧光纳米陶瓷的内量子效率在温度升到200℃时,仍保持室温下的95%。通过透射式激光照明测试系统,对比研究了厚度为1.5 mm荧光纳米陶瓷片和半径为1.5 mm半球形荧光纳米陶瓷在高功率密度蓝光激光辐照下的光色性能,实现了174 lm·W_(-1)的流明效率。利用无容器凝固技术制备半球形荧光纳米陶瓷,有望从材料制备方法的角度简化透射式激光照明模组的光学结构设计,未来具有巨大的应用潜力。
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关键词
无容器凝固
Ce^(3+)∶Y_(3)Al_(5)O_(12)-Al_(2)O_(3)
荧光纳米陶瓷
激光照明
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职称材料
核壳纳米粉体制备Y_(2)O_(3)-MgO复相陶瓷
2
作者
江宏涛
秦海明
+2 位作者
冯少尉
陈红兵
蒋俊
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期997-1006,共10页
由于优异的光学和机械性能,Y_(2)O_(3)-MgO复相纳米陶瓷被认为是红外透明陶瓷的重要候选材料。尽管如此,在近红外和中红外波段严重的光散射和不必要的吸收方面仍然存在巨大的挑战,这阻碍了该材料在极端恶劣环境中的应用。在目前的工作中...
由于优异的光学和机械性能,Y_(2)O_(3)-MgO复相纳米陶瓷被认为是红外透明陶瓷的重要候选材料。尽管如此,在近红外和中红外波段严重的光散射和不必要的吸收方面仍然存在巨大的挑战,这阻碍了该材料在极端恶劣环境中的应用。在目前的工作中,先通过尿素沉淀法制备了Y_(2)O_(3)-MgO核壳结构纳米粉体,然后在放电等离子体烧结下制备了Y_(2)O_(3)-MgO复相纳米陶瓷。通过热重和差示扫描量热法(TG/DSC)、X射线衍射和扫描电子显微镜分析了核壳结构纳米粉及复相纳米陶瓷。Y_(2)O_(3)-MgO核壳结构纳米粉体的尺寸约为250 nm,并且制备的陶瓷的平均晶粒尺寸约为360 nm。透过率在6μm处为57%,维氏硬度为820 HV。粉末合成方法为复相纳米陶瓷提供了一种新颖的解决方案,可以轻松调节粒径和不同组分的比例。
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关键词
Y_(2)O_(3)-MgO复相纳米陶瓷
核壳结构纳米粉体
尿素沉淀法
放电等离子烧结
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职称材料
题名
无容器凝固制备Ce^(3+)∶Y_(3)Al_(5)O_(12)-Al_(2)O_(3)纳米荧光陶瓷及其在激光照明中的应用
被引量：
1
1
作者
冯少尉
张英
郭永昶
李建强
机构
中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室
中国科学院大学
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1510-1519,共10页
基金
国家自然科学基金(51972304,51971208)
北京市科技项目(Z191100004819002)
+1 种基金
中国载人空间站科学实验项目
2021中国科学院院长国际奖学金计划(2021VEA0012)资助项目。
文摘
蓝光激光二极管激发荧光材料获得高亮度光源技术逐渐成为大功率照明和显示领域的重要发展方向。激光照明与显示的研究涉及发光材料、光学工程、机械结构和电路设计等多学科领域,其中光学设计和荧光转换材料与器件属于核心技术,由于较高的研发和生产成本,限制了其广泛应用。本文采用无容器凝固技术快速、低成本制备Ce^(3+)∶Y_(3)Al_(5)O_(12)-Al_(2)O_(3)(Ce^(3+)∶AY26)基荧光纳米陶瓷,通过调控Ce^(3+)掺杂浓度优化其发光性能,0.5%Ce3+∶AY26获得了高内量子效率(87.4%);过量的Al_(2)O_(3)做为第二相能够起到散射中心作用,提高激光激发的转换效率和光束均匀性,并且Al2O3具有高热导率,制备的Ce^(3+)∶AY26基荧光纳米陶瓷的内量子效率在温度升到200℃时,仍保持室温下的95%。通过透射式激光照明测试系统,对比研究了厚度为1.5 mm荧光纳米陶瓷片和半径为1.5 mm半球形荧光纳米陶瓷在高功率密度蓝光激光辐照下的光色性能,实现了174 lm·W_(-1)的流明效率。利用无容器凝固技术制备半球形荧光纳米陶瓷,有望从材料制备方法的角度简化透射式激光照明模组的光学结构设计,未来具有巨大的应用潜力。
关键词
无容器凝固
Ce^(3+)∶Y_(3)Al_(5)O_(12)-Al_(2)O_(3)
荧光纳米陶瓷
激光照明
Keywords
containerless solidification
Ce^(3+)∶Y_(3)Al_(5)O_(12)-Al_(2)O_(3)
phosphor nanoceramics
LDs-driven lighting
分类号
O482.31 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
核壳纳米粉体制备Y_(2)O_(3)-MgO复相陶瓷
2
作者
江宏涛
秦海明
冯少尉
陈红兵
蒋俊
机构
宁波大学材料科学与化学工程学院
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
中国科学院大学
中国科学院过程工程研究所
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期997-1006,共10页
基金
国家重点研究发展项目(2017YFC0111602,2016YFC0104502)
国家自然科学基金(12074393)
+4 种基金
中国科学院福建省创新研究院(FJCXY18040203)
浙江省重点研究开发项目(2021C01024)
浙江省自然科学基金(LQ21E020007)
宁波市自然科学基金(202003N4346)
内蒙古自治区科技计划(2019GG263)资助项目。
文摘
由于优异的光学和机械性能,Y_(2)O_(3)-MgO复相纳米陶瓷被认为是红外透明陶瓷的重要候选材料。尽管如此,在近红外和中红外波段严重的光散射和不必要的吸收方面仍然存在巨大的挑战,这阻碍了该材料在极端恶劣环境中的应用。在目前的工作中,先通过尿素沉淀法制备了Y_(2)O_(3)-MgO核壳结构纳米粉体,然后在放电等离子体烧结下制备了Y_(2)O_(3)-MgO复相纳米陶瓷。通过热重和差示扫描量热法(TG/DSC)、X射线衍射和扫描电子显微镜分析了核壳结构纳米粉及复相纳米陶瓷。Y_(2)O_(3)-MgO核壳结构纳米粉体的尺寸约为250 nm,并且制备的陶瓷的平均晶粒尺寸约为360 nm。透过率在6μm处为57%,维氏硬度为820 HV。粉末合成方法为复相纳米陶瓷提供了一种新颖的解决方案,可以轻松调节粒径和不同组分的比例。
关键词
Y_(2)O_(3)-MgO复相纳米陶瓷
核壳结构纳米粉体
尿素沉淀法
放电等离子烧结
Keywords
Y_(2)O_(3)-MgO composite nano-ceramics
core-shell structure nano-powder
urea precipitation method
spark plasma sintering
分类号
O482.31 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
无容器凝固制备Ce^(3+)∶Y_(3)Al_(5)O_(12)-Al_(2)O_(3)纳米荧光陶瓷及其在激光照明中的应用
冯少尉
张英
郭永昶
李建强
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
2
核壳纳米粉体制备Y_(2)O_(3)-MgO复相陶瓷
江宏涛
秦海明
冯少尉
陈红兵
蒋俊
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
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职称材料
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