1。6本课题的研究内容及创新点
采用了固相烧结的方法,优化合成的工艺,探索POC晶体多晶原料制备方法,合成POC晶体生长所需要的原料。探索POC晶体生长新的工艺方法,采用微下拉法技术来生长POC原料晶体,提高POC晶体的质量。用x射线粉末衍射方法、扫描示差热分析法研究POC多晶原料的相组成、晶体结构以及热学性能。我们还研究了POC晶体中掺杂Mn离子的合成方法,并通过激发-发射光谱研究Mn掺杂POC的发光性能,研究掺杂的激活剂不同浓度对晶体结构和发光性能的影响,结合发光性能研究探讨Mn掺杂POC材料用于LED发光材料中应用的可能性。文献综述
1。7本课题的目的及意义
本实验通过原料合成工艺的改进和工艺参数的优化,力求合成出适用于POC
晶体生长的多晶原料,通过微下拉法单晶生长方法生长出质量较高的POC晶体,并且通过各种各样的性能测试,来提高POC晶体的尺寸和质量等参数,同时研究了不同浓度Mn掺杂POC晶体的材料合成和发光性能,探讨将具有优良性能的POC晶体应用于新型LED发光光源的可能性,为POC晶体应用于LED市场开拓新的领域。
2实验部分
2。1实验原理
固相烧结的方法在烧结原料的过程当中是组元没有发生熔化的一种烧结方法。且烧结是在粉末冶金生产的过程中最为基本的一道工序[8]。烧结工序会直接有利的决定所需产品的部分性能,因在烧结过程能力所造成的那些废品是不可通过往后的工序来挽救的;但是相反,在烧结前的某些工序中存在的缺陷,可以经烧结这道工艺的调整之后得到一定程度的修复。纠正好的方法有适当的改变温度或者调节升温降温的时间和速度。
烧结是把粉末或者粉末压成坯之后,把它加热到低于其中的任一基本成分的熔点温度后再以一定的方法以及速度将之冷却回室温的一个过程。烧结的结果就是粉末颗粒间会发生粘结,导致烧结体的强度得以增加。在整个烧结过程。发生各种各样的物理化学变化,能把粉末颗粒的聚集体加工成晶粒的聚结体,来获得具有实验人员所需要物理和机械性能的制品以及材料。回复时消消掉了压制时的那些弹性应力。
(1)低温阶段。出现的反映是:金属回复、气体的吸附和挥水分的会发、压坯内成形剂发生分解和排除。在上述第一个反应过程当中压制时所产生的弹性应力被灭掉,样品的颗粒间碰到的部分变少,另外挥发物也同时被排出掉,烧结体原本预期的的收缩情况不是非常的显著,或者可能还会有一点膨胀。结束后烧结体的密度一般不会被改变。
(2)中温阶段。再结晶发生在这个步骤里。样品颗粒的表面上难得氧化物会被还原回去,颗粒与颗粒碰到的部分发生烧结颈,内部运料的的强度得到很大增加但密度不然。
(3)高温阶段。这个步骤是整个烧结阶段的重点板块。扩散和流动几乎全部搞定,数不清的闭孔会变小,孔隙的数目降低,密度得到很大的提高。将其进行一个阶段的保温,在取除后样品的各项性能就不会再被轻易改变达到基本确定的状态。这一步骤的影响因素主要有:烧结样品成分的本性、样品粉末的特性和烧结所用到的工艺条件不同。改善这个烧结过程的方法也有很多:改变迁移物质的方案路线和总量,改变样品之间的位置等等。
2。2实验研究条件
所在的课题组已经具备了成熟的晶体生长工艺,这为获得优良的POC晶体提供了必要条件,此外实验前已经对微下拉法的生长方法做过了学习,可以为实验过程中出现的问题提供帮助,这也为实验的顺利的进行提供了很大的保障。对于自身原因,更应该认真调研资料,争取掌握更全面的知识,为解决可能出现的问题和困难做好准备。