荧光粉体YAG综述.doc

荧光粉体YAG综述.doc荧光粉体YAG综述轮铝右榴右纳米粉体的制备技术研究进展薛洪健北京化工大学化学工程学院化研1007班2010000225摘要:近年來YAG纳米粉体因其具冇特殊的性能而备受人们的关注。木文综述了目前YAG粉体材料的儿种合成方法,包括机械化学法、高温固相法、溶胶•凝胶法、燃烧法、喷雾热解法、化学沉淀法(化学共沉淀法、分步沉淀法和改进的化学共沉淀法)等,总结了每种方法的优缺点,并简要地比较了各种方法的优劣。并对YAG粉体材料新的合成工艺进行了展望。关键词:铠铝石榴石;纳米粉体;荧光粉;合成方法;展望ProgressinpreparationmethodsforYAGnano-sizedpowdersXueHongjianBeijingUniversityofChemicalTechnology ChemicalEngineeringClassl0072010000225Abstract:Nano-,whichincludesolidreaction,sol-bustionsynthesis,sprypyrolysis,,thenewpreparationprocessofYAGpowdersisproposed・Keywords:YAG;nano-sizedpowders;phosphor;synthesismethod;outlook1前言铠铝石榴石(Y3AI5O12,YAG)空间群为Ohl0-la3d,属立方晶系,,它的分子式结构又可写成:L3B2(AO4)3,其中L,A,B分别代表三种格位。在单位晶胞中有8个Y3AI5O12分子。一共有24个铠离子,40个铝离子,96个氧离子。其中每个亿离子各处于由8个氧离子配位的十二面体的L格位,16个铝离子各处于由6个氧离子配位的八面体的B格位,另外24个铝离子各处于由4个氧离子配位的四面体的A格位。八面体的铝离子形成体心立方结构,四面体的铝离子和十二面体的轮离子处于立方体的面等分线上,八面体和四面体都是变形的,其结构模型见图lo石榴石的晶胞可看作是十二面体、八面体和四面体的连接网。掺枚锂铝石榴石(Nd:YAG)单晶是一种广泛应用于中小型固体激光器的激光工作物质。由于晶体生长工艺本身的限制,难以得到大尺寸的Nd:YAG单晶。并且,由于Nd:YAG单晶生长温度高,生长周期长,并占有大量的贵金属,所以生产成本一直居高不下。与单晶相比,Nd:YAG激光陶瓷具冇以下优点[1-3]:因为采用纳米粉体作为陶瓷原料,烧结温度低,制备周期短,成本低;陶瓷材料中可以掺入比晶体中更高浓度的枚离子而无浓度淬灭,提高了转换效率;陶瓷材料可以得到大尺寸激光工作物质。因此,对于Nd:YAG激光陶瓷材料,只要做到具有单晶体相近的性质,激光陶瓷必将取代单晶,成为新一代激光工作物质。除作为激光工作物质以外,因为具有优异的高温力学性能,YAG陶瓷还可以作为高温结构部件得到广泛的应用。另外,YAG粉体通过掺杂Ce3+,Tb3+,Eu3+等离子还可以作为超短余辉荧光粉,在等离子平板显示(PDP),阴极射线管(CRT)以及发光二极管(LED)等方面冇着广阔的应用前景。,在化学成分确定以后,工艺是控制显微组织结构的主要手段。众所周知,无论是制备高性能的Nd:YAG透明陶瓷和YAG结构陶瓷,还是发光粉体材料,都需要性能优异的YAG粉体,要求粉体冇高的相纯度,颗粒尺寸在纳米级,尺寸均一并无团聚,这样有利于气孔的排除而使得陶瓷致密和透明,对发光材料来讲可以提高发光效率。理想的粉体应该是:粒径均匀且细小,形状规则(各向同性)一致,不团聚分散、纯度高能控制相。性能优良的YAG粉体应具有分散性好、颗粒细、形状规则(最好为球形)等特征。球形形貌,对于发光材料,可以减少光散射,冇利于提高发光效率;采用球形粉体材料可有效减低孔隙率,有利于透明陶瓷的制备。纳米科学与技术是材料发展的前沿领域,纳米尺度材由于各种奇异特性而被广泛关注,使用改进的陶瓷粉体传统的生产工艺,来制备一定功能的纳米陶瓷粉体,是非常有用的。例如,有一些细陶瓷粒子压制的坯体可在较低的温度下烧结而致密化。目前国内外制备YAG纳米粉体的方法主要有固相反应法、沉淀法、溶胶一凝胶法等。