Введение 5
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ.
КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА, МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ
АЛЮМИНАТА КАЛЬЦИЯ 7
1.1. Фазовое равновесие в системе CaO - Al2O3 7
1.2. Кристаллическая структура и физико-химические свойства алюминатов
кальция 8
1.3. Люминесцентные свойства алюминатов кальция 11
1.4. Способы получения алюминатов кальция 13
1.4.1. Твердофазный синтез 13
1.4.2. Синтез с использованием метода осаждения 15
1.4.3. Синтез с использованием метода горения 16
1.4.4. Золь-гель метод синтеза 17
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА.
МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ 20
2.1. Характеристики исходных веществ 20
2.2. Синтез алюмината кальция золь-гель методом 20
2.3. Синтез люминесцентных веществ на основе алюмината кальция 21
2.4. Изучение процесса получения алюмината кальция методом термического
анализа 22
2.5. Рентгенофазовый анализ 22
2.6. ИК-спектроскопия 24
2.7. Растровая электронная микроскопия 24
2.8. Микрорентгеноспектральный анализ 26
2.9. Исследование люминесцентных свойств 26
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ФАЗООБРАЗОВАНИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ АЛЮМИНАТА КАЛЬЦИЯ И ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ
МАТЕРИАЛОВ НА ЕГО ОСНОВЕ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ 28
3.1. Фазообразование при получении алюмината кальция золь-гель методом28
3.2. Структурообразование при получении алюмината кальция золь-гель
методом 33
3.3. Синтез и исследование свойств люминофоров на основе алюмината
кальция, активированного редкоземельными элементами 37
Выводы 41
Список литературы 42
... нет 3 раздела
На сегодняшний день алюминаты щелочноземельных элементов представляют большой интерес для промышленности. Установлено, что материалы на их основе обладают высокой тугоплавкостью, химической инертностью, механической прочностью, гидролитической стабильностью, вследствие чего находят широкое применение в качестве специальной керамики и огнеупорных изделий. Также интерес к исследованию структуры алюминатов щелочноземельных металлов вызван тем, что на их основе получают люминофоры, используемые в микроэлектронной промышленности и светотехнике.
Существует множество способов получения алюминатных систем, среди которых метод твердофазного синтеза, метод химического соосаждения, метод горения, золь-гель метод. Золь-гель метод преимущественно отличается от остальных тем, что он обеспечивает однородное смешение исходных компонентов на молекулярном уровне. Также он дает возможность контролировать стехиометрию в получаемом образце, имеет упрощенную технологическую схему синтеза веществ и не требует высоких температур при отжиге прекурсора, что делает его менее энергозатратным по сравнению с другими методами. Вещества, полученные данным способом, характеризуются монофазной кристаллической структурой и отсутствием посторонних фаз.
Цель данной работы заключается в получении люминофоров на основе алюмината кальция состава Cai2Ali4O33, исследовании фазообразования, формирования структуры и морфологии поверхности.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
- синтезировать алюминат кальция состава Ca12Al14O33 и
люминофоры на его основе золь-гель методом;
• исследовать фазообразование алюмината кальция состава методами термического и ИК-спектроскопического анализов;
• рассмотреть структурообразование алюмината кальция методом рентгенофазового анализа;
• методом растровой электронной микроскопии и
микрорентгеноспектральным анализом исследовать поверхность полученного алюмината;
• исследовать люминесцентные свойства алюмината кальция, активированного европием и неодимом;
• проследить зависимость люминесцентных свойств люминофоров на основе алюмината кальция от количества активатора.
1. Получили кубический алюминат кальция состава Cai2Al14O33 и люминофоры на его основе с использованием золь - гель технологии;
2. Исследовали фазо- и структурообразование при термической
обработке прекурсоров методом рентгенофазового анализа, при 1100°C образуется смесь состава ***, ***, ***, формирование однофазного
кубического алюмината кальция начинается при температуре 1200°С
3. Определили основные стадии формирования алюмината кальция методами термического, ИК-спектроскопического и рентгенофазового анализов, включающие удаление летучих компонентов, разложение цитратных комплексов с одновременным окислением, образование кристаллического карбоната кальция и формирование кристаллического продукта алюмината кальция;
4. Исследовали зависимость люминесцентных свойств люминофоров на основе алюмината кальция от количества активатора. Максимальным значением относительной интенсивности люминесценции обладает люминофор состава
