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1、论文题目：稀土发光材料的特点及应用课程名称：材料化学专业名称：应用化学学号：1109341028姓名：王海鱼成绩：2013年11月18日稀土发光材料的特点及应用摘要:发光是物体把吸收的能量转化为光辐射的过程。当物质受到诸如光照、外加电场或电子束轰击等的激发后，吸收外界能量，处于激发状态,它在跃迁回到基态的过程中，吸收的能量会通过光或热的形式释放出来。如果这部分能量是以光的电磁波形式辐射出来，即为发光。关键字:光至发光材料荧光应用Abstract:lightistheobjecttoabsorbenergyint
2、otheprocessofopticalradiation.Whenthematerialislight,suchastheappliedelectricfieldorelectronbeambombardment,excited,absorbenergy,intheexcitedstate,thetransitiontothegroundstateoftheprocess,toabsorbtheenergyreleasedbytheformoflightorheat.Ifthispartoftheenergy
3、isradiatedelectromagneticwaveintheformoflight,islight.关键字:光至发光材料荧光应用Keywords:photoluminescencematerialfluorescenceapplication前言: 在各种类型激发作用下能产生光发射的材料。主要由基质和激活剂组成，此外还添加一些助溶剂、共激活剂和敏化剂。发光材料分永久性发光材料（放射性辐射激发）和外加能量激发而发光如光激发、电场激发、阴极射线激发、X射线激发等的材料。光致发光材料又称超余辉的蓄光材料。它是
4、一种性能优良，无需任何电源就能自行发光的材料。1.稀土发光材料的发展1960年首次发现用掺衫的氟化物CaF2:Sm2+可以输出激光脉冲,这是稀土发光材的问世｡在1964年,国际上稀土分离技术得到突破,导致了高效红色荧光粉YVO4:Eu3+和Y2O3:Eu3+的发明,同年美国用YVO4:Eu3+作红色荧光材料的新型彩色电视机问世｡紧接着,1968年又发明另一种高效的Y2O2S:Eu3+红色荧光粉｡尽管它们昂贵,但很快被应用于CTR彩色电视中,使彩电发生了质的变化｡与此同时,科学家们还进行着三价稀土离子的4f-4f
5、能级跃迁､4f和5d能态及电荷转移态的基础研究工作:完成了三价稀土离子位于5000cm-1以下的4f电子组态能级的能量位置的基础研究工作,所有三价稀土离子的发光和激光均起源于这些能级｡因此可以说上世纪是60年代是稀土离子发光及其发光材料基础研究和应用发展的划时代和转折点｡有了60年代的研究基础和工业基础,步入70年代,无论是基础研究还是新材料研制及其开发应用多进入了百花齐放的时期｡如70年代初,由KoedamM等人通过对人眼色觉的研究,从理论上推出:如果将蓝､绿､红(波长分别为440nm､545nm､610nm
6、)三种窄波长范围发射的荧光粉按一定比例混合,可制成高效率､高显色性荧光灯｡1974年,荷兰菲利蒲公司的JversgetnJM等先后合成了稀土绿粉(Ce,Tb)MgAl11O9､蓝粉(Ba,Mg,Eu)3Al16O27和红粉YO3:Eu3+,并将它们按一定比例混合,制成了三基色粉,首次研制成了稀土三基色荧光灯随后投放市场｡2.稀土发光材料的发光机理以无机和有机两大系统来了解发光现象已有100多年的历史,但到目前为止,还没有一个普遍而完整的发光作用机理,对于稀土发光材料的发光机理而言同样如此｡稀土发光材料的发光机理
7、是指稀土固体发光材料受到紫外线､X射线､电子轰击等激发方式的作用时,产生辐射的一种物理过程,即是发光物质去激活的一种方式｡不论采用哪一种形式的发光,都包含了激发､能量传递和发光三个过程｡其中发光过程又把它分为激活剂发光和非辐射回到基态,后一过程常会降低物质的发光效率｡能量传递方式一般可分为两类,即辐射传递过程和无辐射传递过程,辐射传递是一个离子的辐射光被另一个离子再吸收的过程,要求发射的能量谱带和吸收带相重益,在稀土离子间这种方式不是主要的,因为f-f跃迁较弱,无论是发射和吸收都不会很强｡而无辐射传递过程是稀土
8、离子的主要过程｡激发是通过激活剂､敏化剂或基质吸收能量的过程,而发光则是处于高能量的激发态跃迁回到基态,并把吸收的一部分能量以光辐射的形式释放出来的过程｡因此其发光过程可以描述如下:激活剂吸收激发光的能量(或其它形式的能量)变为激发态,然后又回到基态(以辐射和非辐射方式)并发出光｡对于稀土发光材料而言重要的是稀土离子,使较高能量的相反宇称的组态混入到4fn组态,引起J混效应导致组态状态
