發(fā)布時間：2024-09-28 19:59

　　激光照明作為一種新興的照明形式,具有準直性好、體積小和照射距離遠等優(yōu)點,在海底探測和飛機大燈等大功率照明器領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用。熒光材料的主要作用是將入射的部分激光轉(zhuǎn)化為其他顏色的光從而實現(xiàn)白光照明,其性能的好壞直接決定了固態(tài)照明器件的優(yōu)劣。由于高輸入能量密度的激光會引起熒光材料的溫度上升,導致其發(fā)光性能的下降,不利于獲得超高流明的固態(tài)照明器。Al₂O₃基熒光陶瓷具有熱導率高、化學穩(wěn)定性好和燒結(jié)溫度低等優(yōu)點是激光照明用熒光材料的候選材料之一。目前關(guān)于激光照明用熒光陶瓷的研究已經(jīng)受到越來越多的重視,但研究方向主要集中其在低輸入能量密度時的輸出流明,對材料的發(fā)光飽和性能和顯色指數(shù)研究較少。本論文在組分設(shè)計的基礎(chǔ)上利用放電等離子燒結(jié)（Spark Plasm Sinter,SPS）技術(shù)制備Al₂O₃基熒光陶瓷,并圍繞組分含量、光線傳輸路徑和量子效率三個方面,研究了材料的微觀結(jié)構(gòu)和飽和輸入能量密度之間的關(guān)系;為了優(yōu)化熒光陶瓷的顯色指數(shù),嘗試制備了YAG:Mn/Mg紅色熒光粉,并與YAG:Ce熒光粉配合使用,通過制備...

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻綜述
    1.1 固態(tài)照明
    1.2 激光照明
    1.3 激光照明的應(yīng)用領(lǐng)域
    1.4 激光照明用熒光材料的要求
        1.4.1 優(yōu)秀的發(fā)光飽和性能
        1.4.2 優(yōu)異的光均勻度和高的光提取率
        1.4.3 優(yōu)異的顯示性能
    1.5 新型熒光材料的設(shè)計和制備
        1.5.1 熒光玻璃
        1.5.2 熒光薄膜
        1.5.3 熒光晶體
        1.5.4 熒光陶瓷
        1.5.5 復相熒光陶瓷
    1.6 Al_2O_3 基熒光陶瓷的制備方法
        1.6.1 無壓燒結(jié)
        1.6.2 壓力場輔助燒結(jié)
        1.6.3 壓力場和電場輔助燒結(jié)
    1.7 激光照明用Al_2O_3 基熒光陶瓷存在的問題
    1.8 本論文的設(shè)計思路和主要研究內(nèi)容
第二章 實驗原理和方法
    2.1 樣品制備
        2.1.1 熒光粉體的制備
        2.1.2 熒光陶瓷的制備
    2.2 樣品的測試和表征
第三章 Al_2O_3 基熒光陶瓷的制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 YAG:Ce熒光粉的制備與性能
        3.2.1 熒光粉體的制備
        3.2.2 煅燒溫度對熒光粉體微觀結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響
        3.2.3 摻雜濃度對熒光粉體物相組成和發(fā)光性能的影響
    3.3 Al_2O_3/YAG:Ce復相陶瓷的制備與性能
        3.3.1 Al_2O_3/YAG:Ce復相陶瓷的制備
        3.3.2 燒結(jié)溫度對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的物相組成和微觀形貌的影響
        3.3.3 Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的光學性能
        3.3.4 燒結(jié)溫度對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的熱導率的影響
        3.3.5 藍光激光激發(fā)下Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的發(fā)光性能
    3.4 組分含量不同的Al_2O_3/YAG復相陶瓷的制備與性能
        3.4.1 YAG:Ce含量對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)的影響
        3.4.2 YAG:Ce含量對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的熱學性能的影響
        3.4.3 YAG:Ce含量對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的光學性能的影響
        3.4.4 藍光激光激發(fā)下Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的發(fā)光性能
    3.5 光線傳輸路徑不同(一)的Al_2O_3 基熒光陶瓷的制備與性能
        3.5.1 燒結(jié)壓力對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的微觀形貌的影響
        3.5.2 燒結(jié)壓力對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的熱學性能的影響
        3.5.3 燒結(jié)壓力對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的光學性能的影響
        3.5.4 藍光激光激發(fā)下陶瓷的發(fā)光性能
    3.6 光線傳輸路徑不同(二)的Al_2O_3 基熒光陶瓷的制備與性能
        3.6.1 加壓溫度對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的微觀形貌影響
        3.6.2 加壓溫度對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的熱學性能的影響
        3.6.3 加壓溫度對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的光學性能的影響
        3.6.4 藍光激光激發(fā)下陶瓷的發(fā)光性能
    3.7 量子效率不同的Al_2O_3 基熒光陶瓷的制備與性能
        3.7.1 YAG:Ce粒徑對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的微觀形貌的影響
        3.7.2 YAG:Ce粒徑對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的熱學性能的影響
        3.7.3 YAG:Ce粒徑對Al_2O_3/YAG:Ce陶瓷的光學性能的影響
        3.7.4 藍光激光激發(fā)下陶瓷的發(fā)光性能
    3.8 本章小結(jié)
第四章 Al_2O_3 基熒光陶瓷顯色指數(shù)的優(yōu)化
    4.1 前言
    4.2 YAG:Mn/Mg熒光粉的制備與性能
        4.2.1 煅燒溫度對熒光粉的物相組成的影響
        4.2.2 煅燒溫度對熒光粉發(fā)光性能的影響
        4.2.3 元素摻雜對熒光粉的微觀結(jié)構(gòu)變化的影響
        4.2.4 元素摻雜對熒光粉的發(fā)光性能的影響
    4.3 共混結(jié)構(gòu)熒光陶瓷的制備與性能
        4.3.1 微觀形貌
        4.3.2 熒光性能
        4.3.3 熱學性能
        4.3.4 藍光激光激發(fā)下陶瓷的發(fā)光性能
    4.4 疊層結(jié)構(gòu)熒光陶瓷的制備與性能
        4.4.1 微觀形貌
        4.4.2 熒光性能
        4.4.3 藍光激光激發(fā)下的發(fā)光性能
    4.5 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文和研究成果



本文編號：4006279