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| 編輯推薦： |
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材料是器件的基础。对于高性能LED显示器件，荧光和发光材料不可或缺。钇铝石榴石（YAG）属于立方结构，具有优异的光学、力学和热学性能，在红外和可见波段下均有很高的透光率，被用作为激光和荧光粉的基质材料。Yb：YAG透明陶瓷可取代单晶和玻璃激光材料，具有广阔的应用前景；YAG：Ce黄色荧光粉可以与InGaN发出的蓝光结合，制备双基色白光LED，在近年来发展迅速的白光LED上应用广泛。
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| 內容簡介： |
本书详细介绍了钇铝石榴石粉体材料的制备，以及相应透明陶瓷的制备和光学性能分析，涵盖粉体的设计、制备、表征、优化、烧结以及相应激光材料和荧光材料的性能测试与表征。
本书适宜从事光学材料以及相关专业的人士参考。
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| 關於作者： |
李金生，东北大学材料与资源学院，副教授，钇铝石榴石（YAG）属于立方结构，具有优异的光学、力学和热学性能，在红外和可见波段下均有很高的透光率，被用作为激光和荧光粉的基质材料。Yb：YAG透明陶瓷可取代单晶和玻璃激光材料，具有广阔的应用前景；YAG：Ce黄色荧光粉可以与InGaN发出的蓝光结合，制备双基色白光LED，在近年来发展迅速的白光LED上应用广泛。无论是制备高光学性能的Yb：YAG透明陶瓷，还是制备YAG：Ce荧光材料，粉体性能的好坏直接影响产品的质量。本研究旨在探索新的YAG粉体合成技术，使粉体的合成具有工艺简单、粒度可控、分散性好及烧结活性高等优点，并且在粉体合成的基础上，对Yb：YAG透明陶瓷的制备及YAG：Ce荧光粉的荧光性能进行探索性研究。
作者多年来一直从事YAG 的研发工作，承担各种基金项目多项。
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| 目錄：
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第1章 绪论
1.1引言1
1.2YAG透明陶瓷的研究进展2
1.2.1透明陶瓷概述2
1.2.2YAG的结构与性质4
1.2.3YAG透明陶瓷的研究进展6
1.2.4Yb∶YAG透明陶瓷的优势9
1.3YAG粉体的制备、成型与烧结11
1.3.1YAG粉体的制备11
1.3.2YAG陶瓷的成型13
1.3.3YAG陶瓷的烧结13
1.4发光材料概述15
1.4.1发光的定义与分类15
1.4.2发光的机理16
1.4.3发光材料的性能表征17
1.5稀土发光材料概述18
1.5.1稀土元素及其性质18
1.5.2稀土发光材料的发光机理18
1.5.3稀土发光材料的优点20
1.5.4白光LED用YAG∶Ce荧光粉的发展及荧光机理21
1.6本书的研究目的及主要内容22
参考文献24
第2章 硬脂酸盐熔融法制备YAG、Yb∶YAG纳米粉体及透明陶瓷
2.1引言31
2.2硬脂酸盐熔融法制备Y2O3纳米粉体32
2.2.1实验方法32
2.2.2结果与讨论33
2.3硬脂酸盐熔融法制备YAG纳米粉体及透明陶瓷36
2.3.1实验方法36
2.3.2结果与讨论38
2.4硬脂酸盐熔融法制备Yb∶YAG纳米粉体及透明陶瓷49
2.4.1实验方法49
2.4.2结果与讨论50
2.5本章小结57
参考文献58
第3章 硬脂酸盐熔融法制备（Y，Lu）AG∶Ce荧光粉及荧光性能
3.1引言61
3.2实验方法62
3.2.1实验原料与试剂62
3.2.2Y，LuAG∶Ce荧光粉的制备62
3.2.3样品表征63
3.3结果与讨论63
3.3.1［Y1-xLux1-yCey］3Al5O12粉体的物相形成63
3.3.2［Y1-xLux1-yCey］3Al5O12粉体的形貌表征65
3.3.3Y1-xCexAG粉体的荧光性能67
3.3.4［Y1-xLux0.985Ce0.015］AG粉体的荧光性能75
3.4本章小结79
参考文献79
第4章 采用球形粉体制备YAG和Yb∶YAG透明陶瓷
4.1引言82
4.2单分散球形Y2O3粉制备Y1-xYbxAG透明陶瓷83
4.2.1实验方法83
4.2.2结果与讨论87
4.3单分散球形Y2O3和Al2O3粉制备Y1-xYbxAG透明陶瓷110
4.3.1实验方法110
4.3.2结果与讨论112
4.4本章小结118
参考文献119
第5章 均相共沉淀法制备YAG纳米粉体及性能
5.1引言121
5.2均相共沉淀法制备YAG纳米粉体的研究122
5.2.1实验方法122
5.2.2结果与讨论123
5.3硫酸铵对均相共沉淀法制备YAG粉体性能的影响133
5.3.1实验方法133
5.3.2结果与讨论134
5.4均相共沉淀法制备YAG透明陶瓷139
5.4.1实验方法139
5.4.2结果与讨论139
5.5本章小结146
参考文献147
第6章 均相共沉淀法合成YAG∶Ce荧光粉及性能
6.1引言149
6.2实验方法150
6.2.1实验原料与试剂150
6.2.2YAG∶Ce纳米粉体的合成及透明陶瓷的制备150
6.2.3样品表征151
6.3结果与讨论151
6.3.1YAG∶Ce粉体的物相表征151
6.3.2YAG∶Ce粉体的形貌分析153
6.3.3Y1-xCexAG粉体的发光性能155
6.3.4Y1-xCexAG粉体的荧光衰减159
6.3.5YAG∶Ce透明陶瓷的研究162
6.4结论165
参考文献165
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| 內容試閱：
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稀土元素被誉为工业的维生素，具有无法取代的优异的磁、光、电性能，对改善产品性能、增加产品品种、提高生产效率起到了巨大的作用。由于稀土作用大、用量少，已成为改进产品结构、促进行业技术进步的重要元素，被广泛应用到冶金、军事、石油化工、玻璃陶瓷、农业和新材料等领域。其中，稀土在发光材料和透明陶瓷激光材料方面应用广泛，尤以钇铝石榴石（Y3Al5O12，YAG）为基体的稀土材料的研究与应用为突出。
YAG属于立方结构，具有优异的光学、力学和热学性能，在红外和可见光波段下均有很高的透光率，被用作为激光器和荧光粉的基质材料。YAG晶体中Nd：YAG、Yb：YAG是目前应用最为广泛的激光材料。YAG晶体的制备传统上采用提拉法（czochralski method）生长单晶。然而YAG晶体的生长周期长、成本高，难以生长成大尺寸的晶体，难以生长出掺杂浓度高的单晶（例如：Nd：YAG单晶）。与YAG单晶相比，YAG透明陶瓷作为激光材料有很大的优势：具有与单晶相似的物理化学性质、光谱性能和激光性能；容易制备出大尺寸的激光透明陶瓷；制备周期短，生产成本低；可以实现高浓度掺杂等。从20世纪80年代中期，人们便开始研究高透明、高质量稀土掺杂的YAG激光透明陶瓷。Yb：YAG透明陶瓷可取代单晶和玻璃激光材料，具有广阔的应用前景。
2014年，诺贝尔物理学奖颁发给了Akasaki Isamu、Amano Hiroshi和Nakamura Shuji三位科学家，以表彰他们在高效率蓝光发光二极管（light emitting diode，LED）方面所做出的创造性贡献，他们的工作为白光LED光源的开发奠定了基础。其中，YAG：Ce荧光粉因发光效率高、热稳定好和化学结构稳定等优点，成为最经典的黄粉。YAG：Ce还因其超短余辉特性，在20世纪60年代曾被广泛用于飞点扫描仪。YAG：Ce可以与InGaN发出的蓝光结合，制备双基色白光LED，在近年来发展迅速的白光LED上应用最为广泛。
无论是制备高光学性能的Yb：YAG透明陶瓷，还是制备YAG：Ce荧光材料，粉体性能的好坏直接影响最终产品的质量。本书旨在探索新的YAG粉体合成技术，使粉体的合成具有工艺简单、粒度可控、分散性好及烧结活性高等优点，并且在粉体合成的基础上，对Yb：YAG透明陶瓷的制备及YAG：Ce荧光粉的荧光性能进行探索性研究。
感谢课题组孙旭东教授、李晓东教授、李继光教授和其他老师、学生的辛苦付出与帮助；感谢山东大学晶体所刘宏教授课题组的支持；感谢上海硅酸盐研究所潘裕柏课题组的支持。希望本书能给读者一些有益的参考。
李金生
2019年10月
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