Tb³⁺/Yb³⁺共掺含NaNbO₃晶相玻璃陶瓷的制备及表征

【作者】 宋琼； 张洪波； 邹翔宇； 苏春辉；

【机构】 长春理工大学材料科学与工程学院； 长春师范大学；

【摘要】 采用熔融晶化法制备了物质的量组成为52SiO₂-11Nb₂O₅-25Na₂O-12BaO-0.1Tb₂O_3-xYb₂O₃（x=0.1, 0.3,0.5,0.7,0.9）的Tb³⁺/Yb³⁺共掺透明铌硅酸盐玻璃陶瓷。利用差示扫描量热分析（DSC）、X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见-近红外分光光度计（UV-Vis-NIR）和荧光光谱仪分别对样品的热处理制度、析出的晶相、微观形貌、光透过率和上转换发光性能进行了测试和表征。研究表明:该体系玻璃最佳热处理制度为600℃下核化2h,700℃析晶2h,主晶相为NaNbO₃（PDF:33-1270）,晶粒形貌为六边形,当结晶时间增加时,晶粒的尺寸不断变大,数量逐渐变多。制得的玻璃陶瓷在可见光区的透过率可达80%。讨论了不同Tb³⁺/Yb³⁺掺杂浓度对玻璃陶瓷样品上转换发光性能的影响,发现当Tb³⁺/Yb³⁺掺杂物质的量浓度比为1:5时发光强度为最大。通过双对数曲线可得482 nm,540 nm,580 nm和617 nm处的发射峰均为双光子过程,并借由能级图解释了能量传递的机理。更多还原