采用高温固相法合成Sr5MgLa2-x-y(BO3)6∶xBi 3+, yM (M=Eu 3+, Y 3+) (0≤x, y≤1)系列荧光粉。用扫描电镜和X射线粉末衍射仪测量样品的形貌和结构,用紫外可见分光光度计和荧光光谱仪测量样品的发光性能。结果表明:在该掺杂浓度范围内,样品为纯相;在波长为339 nm光的激发下,Sr5MgLa2-x(BO3)6∶xBi 3+具有峰值位于431 nm的单峰蓝光发射,为掺杂Bi 3+的 3P1→ 1S0跃迁,猝灭浓度为x=0.24;随着Y 3+浓度增大,Sr5MgLa1.76-y(BO3)6∶0.24Bi 3+, yY 3+荧光粉的发射峰强度增大,激发峰发生红移;在紫外光激发下,Sr5MgLa2-x-y(BO3)6∶xBi 3+, yEu 3+荧光粉存在Bi 3+的蓝光发射和Eu 3+的红光发射,存在Bi 3+到Eu 3+的能量传递,通过荧光衰减曲线可计算出能量传递效率。改变Sr5MgLa2-x-y(BO3)6∶xBi 3+, yEu 3+荧光粉中Bi 3+和Eu 3+的掺杂量或改变激发波长,均可得到可调节的蓝光到红光发射。

利用高温固相法制备NaMg4-xCax(VO4)3∶0.01Eu3+(x=0~2)、NaMg2.1Ca1.9-y(VO4)3∶yEu3+(y=0~0.19)、NaMg2.1Ca1.9-y(VO4)3∶yEu3+,yX-(X=Cl,F)和NaMg2.1Ca1.9-2y(VO4)3∶yEu3+,yM+(M=Li,Na,K)系列荧光粉, 采用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和荧光分光光度计对样品进行了结构和性能表征。探讨基质结构变化和Li+、Na+、K+、F-、Cl-等阴阳离子的电荷补偿作用对VO3-4和Eu3+发光性能的影响以及能量传递机理。研究表明立方相NaMg2Ca2(VO4)3比四方相NaMg4(VO4)3更能被紫外光有效激发, 同时发射基质的蓝绿光和铕离子的红光, 且VO3-4和Eu3+之间的能量传递效率达到42.21%。电荷补偿剂能显著提高Eu3+的发射强度, 同时基质发光强度减弱表明电荷补偿剂增强了基质与激活剂离子间的能量传递。通过控制合成条件可以得到单一基质白光发射荧光粉。

通过高温固相法合成Ca₂GdZr₂Al₃O₁₂…Mn ⁴⁺等一系列荧光粉,利用X射线粉末衍射仪(XRD)、荧光分光光度计和紫外可见分光光度计对其物相结构和发光性能进行表征。基质结构表明,[ZrO₆]八面体中的Zr ⁴⁺可以被Mn ⁴⁺取代,XRD图谱和不同温度下合成的荧光粉的发光强度表明,1500 ℃为适宜的合成温度。当Mn ⁴⁺掺杂浓度(物质的量分数)为0.0050时,发光强度最大;当检测波长为703 nm时,激发波长随Mn ⁴⁺掺杂浓度的增加从343 nm移动到374 nm。利用光谱数据计算晶体场参数D_q和Racah参数(B和C),结果表明,Mn ⁴⁺处于强场中。Bi ³⁺、Mn ⁴⁺共掺杂可以增强Mn ⁴⁺的发光,荧光寿命测试结果表明,共掺时荧光粉的荧光寿命均长于Mn ⁴⁺单掺荧光粉,存在Bi ³⁺→Mn ⁴⁺的能量传递。

通过高温固相法合成Sr3LaAxV3-xO12∶Eu3+(A=Mo,W) 荧光粉, 利用MoO2-4和WO2-4取代基质中部分VO3-4, 改变基质组成和结构, 进而影响基质和激活剂Eu3+离子的发光性能。采用 X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光分光光度计对所合成样品的物相、形貌、荧光性能及荧光寿命进行表征。研究表明, MoO2-4和WO2-4的部分掺杂对基质发光位置和强度均有影响, 能明显减弱VO3-4的发光, 但对Eu3+离子发光影响不大, 添加电荷补偿剂F-可以加强VO3-4对Eu3+离子的能量传递。通过调整基质VO3-4发光和Eu3+离子发光, 可以得到单一基质的白光荧光粉。初步探讨了阴离子掺杂对Eu3+离子红光发射增强的机理。

采用高温固相还原法合成Ca_12-x-yM_xAl₁₄O₃₂F₂∶yEu(M=Mg, Sr, Ba)体系荧光粉,分别采用X射线粉末衍射仪和荧光光谱仪测试其物相及荧光性能,通过掺杂碱土金属离子可以调整Ca₁₂Al₁₄O₃₂F₂∶Eu ³⁺ /Eu ²⁺的组成和结构,进而影响Ca_12-x-yM_xAl₁₄O₃₂F₂∶yEu的发光性能。研究结果表明:在Ca₁₂Al₁₄O₃₂F₂∶Eu中掺杂一定浓度的Mg ²⁺不利于Eu ³⁺的还原,掺杂一定浓度的Sr ²⁺或Ba ²⁺有利于Eu ³⁺的还原;通过改变碱土金属离子的掺杂浓度调节Eu ³⁺和Eu ²⁺的浓度比,可以调整蓝光发射和红光发射的强度比,进而使发光颜色从蓝色变为淡紫色,再变为蓝绿色。

稀土Eu元素因其优良的光学特性常被作为激活离子广泛应用于无机发光材料中。激活离子的发光性质由自身的价态决定, 同时受基质晶体结构影响。不同价态的Eu离子呈现不同的光学特性, 当二者共存时有可能得到单一基质的白光。本文主要综述近几年Eu3+-Eu2+共存于铝酸盐、磷酸盐、硅酸盐及硼酸盐基质中的荧光性能、Eu3+的还原条件及还原机理。

采用溶胶凝胶法合成CaYAl1-xO4∶xMn4+红色荧光粉, 用差热热重分析仪(DSC-TGA)、X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)以及荧光分光光度计对荧光粉进行结构和性能的表征, 研究合成温度、反应时间及Mn4+掺杂浓度对CaYAl1-xO4∶xMn4+发光性能的影响。研究结果表明, 在335 nm光激发下, 荧光粉发射660～780 nm范围的红光, 归属于Mn4+的2Eg→4A2g能级跃迁。在712 nm光监测下, 样品呈现两组激发宽峰, 分别归属于Mn4+离子的4A2g→4T1g(335 nm)和4A2g→4T2g(475 nm)能级跃迁。当煅烧温度为1 200 ℃、反应时间为6 h和Mn4+的掺杂摩尔分数为0.5%时, CaYAl1-xO4∶xMn4+的发光强度最大。

为了研究细薄金属管材激光弯曲成型过程中轴向预载荷力的影响作用规律，应用ABAQUS有限元仿真软件，对连续波CO₂激光照射细薄钢管产生的弯曲过程进行了数值仿真。实验中对弯曲过程中各变量进行了测量，并与数值仿真的结果进行了比较。得到了预负荷对于弯曲变形机制中，温度、应力、残余应力的分布和弯曲角度的作用规律。实验结果表明，在激光功率和扫描速度相同时，轴向预负荷能够明显地增大弯曲过程中的内应力和弯曲角度。

提出了利用激光光栅投影技术对硬合金刀具磨损图像进行检测的方法.利用采集待测物体栅线图样中未变形区域包含的相位信息,使用最小二乘迭代法将数据拟合,得到了理想参考面相位分布参数.由于不需另外采集实物参考面变形光栅图像,不仅减少了实物参考面的采集步骤,而且不需要对实物参考面相位进行求解.实验表明:该方法利用数控机床换刀间隙进行检测,实现了在线测量.同时,该方法测量磨损区域的最大宽度、最大面积、磨损区域的周长、z方向最大深度参数的标准差和相对精度都小于0.01,具有较好的三维形貌轮廓检测精度.

构建了含水混合物介电特性模型,设计了基于此模型的开路同轴谐振腔传感器,并指出影响其传感特性的两个主要参数是保护盖介电常数和空载谐振频率.针对此问题,利用MATLAB对保护盖介电常数和空载谐振频率对传感器传感特性的影响进行了仿真和分析.加工了具有不同谐振频率的含水率传感器及不同介电常数的保护盖.实验结果表明,本文提出的模型能够很好地指导传感器的设计,同时选取Al2O3制作的保护盖和空载谐振频率为2.5G的同轴谐振腔具有较好的测量效果.