论文部分内容阅读
金属硼酸盐是一大类具有独特光学、力学和化学性质的材料。其中，稀土正硼酸盐具有稳定的晶体结构和物理化学性质，是一种优异的荧光粉材料。硼酸铝纤维具有高强度、高韧性的特点，是一种理想的复合材料增强体。本论文在稀土正硼酸盐的光致发光性能、硼酸铝(Al18B4O33)纳米纤维的合成及其对钛铝合金的增强改性等两个领域开展了研究工作。具体内容如下：(1)通过溶胶-凝胶法制备了单相的LaBO3: RE (RE=Eu3+, Ce3+, Dy3+, Tb3+)系列荧光粉。系统分析了合成原料化学计量比、煅烧温度等对产物物相组成的影响，确定了优化合成工艺。研究了四种LaBO3: RE (RE=Eu3+, Ce3+, Dy3+, Tb3+)荧光粉的激发与发射光谱，讨论了光致发光过程的基本原理。比较了合成温度和激活剂掺杂浓度对荧光粉发射峰强度的影响，讨论了其中存在的浓度淬灭效应。(2)采用水热法制备出形貌可控的LaBO3: Ce3+和YBO3: Ce3+荧光粉。系统研究了合成参数，包括预沉淀处理、沉淀剂浓度、合成温度、保温时间、稀土掺杂浓度等，对LaBO3/YBO3: Ce3+荧光粉的物相组成与发光性能的影响，得到最佳合成条件。在以上基础上，本文还研究了不同的表面活性剂和溶液pH值对最终产物形貌的影响，并且合成了直径约3μm的YBO3: Ce3+微米球。这种球形荧光粉有利其在器件表面的涂覆。(3)通过溶胶-凝胶法制备出硼酸铝纳米晶须，并研究了Ce3+激活的不同化学计量比的Al4B2O9和Al18B4O33纤维的激发与发射光谱。同时，通过粉末冶金法，以制备的Al18B4O33纤维为增强体，制备了增强的钛铝合金，研究了制备的复合TiAl合金的力学性质，并初步讨论了力学增强机制。