稀土陶瓷材料
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作者潘裕柏,陈昊鸿,石云 编著
出版社冶金工业出版社
ISBN9787502472450
出版时间2016-05
装帧平装
开本16开
定价68元
货号1201412382
上书时间2024-03-22
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商品详情
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作者简介
潘裕柏，中国科学院上海硅酸盐研究所，二级研究员，博士生导师，中国硅酸盐学会溶胶凝胶分会理事，中国光学学会光学材料专业委员会委员，激光与光电子学进展编委， “九三”学社社员。1961年9月生于上海。1984年毕业于天津大学化工系无机材料专业，获工学学士学位。1996年3月公派赴日留学，就读于日本富山县立大学；1999年3月毕业获得工学博士学位后回上海硅酸盐研究所工作。先后在法国国家科研中心化学冶金所和日本秋田县立大学做访问学者。当前科研内容包括：光功能陶瓷的基础研究与关键制备技术开发：包括激光陶瓷、闪烁陶瓷、光限幅陶瓷材料、白光LED用透明陶瓷等；陶瓷基复合材料的设计与制备：包括金属-陶瓷、碳纳米管-陶瓷复合材料等。
目录
1绪论
1.1晶体、多晶和陶瓷
1.1.1晶体
1.1.2陶瓷的来源及定义
1.1.3陶瓷的种类
1.2稀土
1.2.1稀土的种类及其发现
1.2.2稀土矿产及国内状况
1.2.3物理化学性质
1.2.4稀土的材料学应用
1.3稀土陶瓷分类
1.3.1稀土发光透明陶瓷
1.3.2稀土电光透明陶瓷
1.3.3稀土磁光陶瓷
1.3.4稀土陶瓷荧光粉
1.3.5稀土陶瓷釉
1.3.6稀土超导陶瓷
1.3.7稀土掺杂半导体功能陶瓷
1.3.8稀土增强结构陶瓷
1.4稀土经济及发光透明陶瓷的地位
参考文献
2稀土发光
2.1发光基础
2.1.1引言
2.1.2能级跃迁
2.1.3光谱
2.2稀土发光的单离子模型
2.2.15d-4f电子跃迁
2.2.24f—4f电子跃迁
2.3稀土发光的能带模型
2.3.1发光的能带机制
2.3.2稀土发光的能带解释
2.4缺陷对稀土发光的影响
2.4.1缺陷类型
2.4.2影响方式
2.4.3能带模型解释
2.5稀土发光动力学
2.5.1能带模型发光动力学
2.5.2离子模型发光动力学
2.5.3光强、光产额、量子效率和光衰减
2.5.4小结
2.6稀土发光的其他影响因素
2.6.1基质
2.6.2制备与后处理
2.6.3发光稳定性及统计学考虑
参考文献
3稀土陶瓷表征技术
3.1物相分析
3.2化学法组成分析
3.3热分析
3.4光学显微
3.5光学透过率
3.6稳态发光
3.7瞬态发光
3.8缺陷
3.9常用同步辐射测试
3.10红外-喇曼
3.11电镜
3.12其他
参考文献
4稀土陶瓷的制备技术
4.1陶瓷制备工艺
4.1.1粉体制备
4.1.2成型技术
4.1.3烧结机理与方法
4.2稀土透明陶瓷的制备
4.2.1影响陶瓷透明性的制备因素
4.2.2石榴石基透明陶瓷
4.2.3倍半氧化物透明陶瓷
4.2.4非立方透明陶瓷
4.2.5复合透明陶瓷
参考文献
5稀土激光透明陶瓷
5.1激光技术概述
5.1.1激光
5.1.2固体激光器与激光武器
5.1.3激光透明陶瓷
5.2典型激光透明陶瓷
5.2.1固体激光工作物质
5.2.2石榴石结构激光透明陶瓷
5.2.3倍半氧化物激光透明陶瓷
5.2.4非氧化物激光透明陶瓷
5.2.5国内激光透明陶瓷简介
5.3激光透明陶瓷的热传导
5.3.1热传导问题
5.3.2改进热传导的技术
5.4激光透明陶瓷的折射和非线性光学
5.4.1折射率及其影响因素
5.4.2非线性光学
5.4.3激光透明陶瓷的折射率效应
5.5激光透明陶瓷的应用及趋势展望
参考文献
6稀土闪烁透明陶瓷
6.1闪烁和闪烁透明陶瓷
6.1.1闪烁发光机制
6.1.2闪烁体性能评价
6.1.3闪烁透明陶瓷
6.2典型闪烁透明陶瓷
6.2.1闪烁体类型
6.2.2闪烁透明陶瓷的优选体系
6.2.3倍半氧化物闪烁透明陶瓷
6.2.4石榴石结构闪烁透明陶瓷
6.2.5其他闪烁透明陶瓷
6.2.6国内闪烁透明陶瓷简介
6.3闪烁透明陶瓷的应用及趋势展望
6.3.1闪烁透明陶瓷的应用
6.3.2闪烁透明陶瓷的趋势展望
参考文献
7稀土LED用透明陶瓷
7.1LED及其材料
7.1.1LED简介
7.1.2LED基本参数
7.1.3白光LED的实现
7.1.4LED发光材料
7.2典型LED透明陶瓷
7.2.1LED封装及其与透明陶瓷的关系
7.2.2LED用YAG透明陶瓷
7.2.3LED用组合透明陶瓷
7.2.4其他LED用透明陶瓷
7.3LED用透明陶瓷的近期新进展及趋势展望
7.3.1LED的战略意义
7.3.2LED发光材料的地位及前景
7.3.3LED发光材料对我国的意义
7.3.4LED对透明陶瓷的需求
7.3.5白光LED透明陶瓷的展望
参考文献
8其他稀土陶瓷
8.1结构陶瓷
8.1.1氧化铝陶瓷
8.1.2氮化硅陶瓷
8.1.3碳化硅陶瓷
8.1.4赛隆陶瓷
8.2功能陶瓷
8.3玻璃陶瓷
8.4复合陶瓷
参考文献
9计算技术在稀土陶瓷中的应用
9.1引言
9.2相图与相图计算
9.2.1概述
9.2.2Y—Al—O相图的理论计算
9.3有限元法
9.3.1概述
9.3.2陶瓷材料中的有限元分析
9.4计算材料学方法
9.4.1蒙特卡罗模拟
9.4.2性原理
9.4.3相场法
9.5陶瓷材料失效预测
9.5.1材料失效预测
9.5.2陶瓷的热冲击失效
9.5.3热冲击计算模拟
9.5.4陶瓷失效预测实例
参考文献
10新型稀土陶瓷材料、技术和展望
10.1引言
10.2新兴稀土陶瓷材料
10.2.1透明功能性陶瓷
10.2.2稀土纳米陶瓷
10.2.3稀土玻璃陶瓷
10.2.4稀土超导陶瓷
10.2.5核废物处理模拟陶瓷
10.2.6传统陶瓷的改进
10.3制备技术
10.4测试表征技术
10.4.1三维电子衍射结构分析
10.4.2同步辐射测试
10.5带隙／缺陷工程
10.6国内外研究对比
10.7基因组计划及对于稀土陶瓷材料的启示
参考文献
索引
内容摘要
本书是《中国稀土科学与技术丛书》之一，由多位实践经验丰富的专家学者针对当前稀土发光材料的发展趋势及现状归纳总结而成。本书在阐述稀土发光材料知识的基础上，较全面系统地介绍了稀土离子的光谱特性、灯用稀土发光材料、白光LED用稀土发光材料、高压汞灯和金属卤化物灯用稀土发光材料、稀土长余辉发光材料、真空紫外用稀土发光材料、稀土闪烁材料、稀土配合物发光材料以及稀土纳米发光材料等各种稀土发光材料的进展。
精彩内容
稀土发光材料是最重要的稀土功能材料之一，主要应用于节能灯、半导体照明、平板显示、闪烁晶体等领域，已成为节能照明、信息显示、光电探测等领域的支撑材料之一，为科技进步和社会发展发挥着日益重要的作用。
稀土离子的发光特性主要取决于稀土离子4f壳层电子的性质。随着4f壳层电子数的变化，稀土离子表现出不同的电子跃迁形式和极其丰富的能级跃迁。因而，稀土离子可以吸收或发射从紫外到红外光区的各种波长的光而形成多种多样的发光材料。稀土离子的优异发光特性为利用其制作高效发光材料奠定了基础。
稀土发光材料曾在发光学和发光材料的发展中起着里程碑的作用：1908年Becquerel发现稀土锐吸收谱线；1959年发现用Yb3+作敏化剂，Er3+、Ho3+、Tm3+作激活剂的光子加和现象，为上转换材料研发奠定基础；1964年YVO4∶Eu3+和Y2O3∶Eu3+及1968年Y2O2S∶Eu3+等彩色电视机用红色粉的出现，使彩色电视机的亮度提高到了一个新水平；20世纪70年代出现红外变可见光上转换材料，从理论上提出反Stokes效应；1973年发现稀土三基色荧光粉（BaMgAl10O17∶Eu2+，MgAl11O19∶Ce3+，Tb3+和Y2O3∶Eu3+），其光效和光色同时能达到较高水平，使电光源品质提高到一个新层次；1974年在Pr3+的化合物中发现光子剪裁，即吸收一个高能的光子，分割成两个或多个能量较小的光子；20世纪90年代出现稀土长余辉荧光粉（SrAl2O4∶Eu2+，SrAl2O4∶Eu2+，RE3+（RE=Dy，Nd等））；21世纪初大力开发白光LED（发光二极管）用荧光粉。
目前，稀土发光材料已成为发光材料研究和应用的重点和前沿领域之一。稀土发光材料也是实现稀土资源高值化最重要的途径之一。我国具有丰富的稀土资源，为稀土发光产业的发展奠定了物质基础。自20世纪50年代末我国稀土分离技术的突破，高纯单一稀土被制备出来，为发展稀土发光材料提供了物质条件。近三十年来我国稀土发光材料获得了令人瞩目的发展，已在众多领域获得重要而广泛的应用，并且稀土发光材料产业已在靠前上占有重要的地位。
前言前言稀土发光材料在文献和书籍中已有许多报道，也有一些专著，但近年来，在稀土发光材料领域又出现了一些新的进展，特别是白光LED在照明和显示中的应用，使稀土发光材料的研究和产业产生了颠覆性的变化，如CRT、PDP、FED等显示器退出历史舞台，灯用稀土三基色荧光粉产销量呈现急剧下降趋势。因此，有必要对以往的资料进行修改与补充，我们组织编写本书以供大家参考。由于有些内容在过去的专著中已有详细介绍，故本书仅针对一些重要的稀土发光材料，并结合发展前沿进行较深入的介绍。本书由具有丰富实践经验的专家、学者编写，希望本书能给人们一些有益的参考。
本书共分9章，第1章“稀土离子的光谱特性”由中国科学院长春应用化学研究所尤洪鹏编写；第2章“灯用稀土发光材料”由江门市科恒实业股份有限公司刘宗淼、万国江统筹编写，陈伟、丁雪梅、龚敏、董瑞甜、胡学芳、王屏选、徐燕、钟华等共同编写；第3章“白光LED用稀土发光材料”由北京有色金属研究总院刘荣辉、温晓帆、刘元红、庄卫东编写；第4章“高压汞灯和金属卤化物灯用稀土发光材料”由北京有色金属研究总院余金秋、彭鹏编写；第5章“稀土长余辉发光材料”由中山大学王静编写；第6章“真空紫外光激发的稀土发光材料”由中山大学梁宏斌编写；第7章“稀土闪烁体”由北京有色金属研究总院余金秋、刁成鹏编写；第8章“稀土配合物发光材料”由中国科学院长春应用化学研究所洪广言编写；第9章“稀土纳米发光材料”由中国科学院长春应用化学研究所洪广言、张吉林编写。
由于本书涉及面广，参加编写的同志又较多，各位作者撰写风格不同，且所涉及的内容进展日新月异，书中不足之处，希望读者批评与指正。
本书是在中国稀土学会组织和资助下出版的，整个编写和出版过程都得到了中国稀土学会给予的大力支持，在此谨致衷心的感谢。同时感谢国家出版基金对本书出版的资助。
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