高温固相法合成Sr3SiO5:Eu2+的相转变机制研究

黄色荧光粉Sr3SiO5:Eu2+是一种重要的发光材料，特别是在发光二极管（LED）等领域有广泛应用。这篇首发论文由中国科技论文在线发表，作者王婷、周航等人来自昆明理工大学材料科学与工程学院的新材料重点实验室。他们聚焦于高温固相法制备Sr3SiO5:Eu2+的过程中，发现杂质相Sr2SiO4:Eu2+对材料的光致发光性能和余辉性能有着显著影响。 研究中，作者采用压片烧结和燃烧法这两种合成策略，结合热重-差热分析（TG-DTA）和X射线衍射（XRD）技术，深入探究了Sr3SiO5:Eu2+在合成过程中的相转变机理及其动力学特性。他们发现，杂质相的产生主要源于两个关键因素：一是原料与坩埚接触处形成的界面，二是原料在升温过程中经过Sr2SiO4:Eu2+的合成温度区间。在这个温度区间，约1200℃左右，由于物质间的边界效应，Sr2SiO4:Eu2+首先在原料与坩埚的接触面上形成，随后扩散到更多原料中，随着温度上升，原料逐渐转变为Sr3SiO5:Eu2+，这就造成了杂质相的生成。 这个研究的重要性在于，它揭示了如何通过优化合成条件，如避免高温阶段的接触和控制升温速率，来减少Sr2SiO4:Eu2+杂质，从而提升Sr3SiO5:Eu2+荧光粉的光学性能。这对于实际生产中提高发光效率和稳定性具有指导意义，也为后续研发高效、稳定的黄色荧光粉提供了理论依据。 这篇论文不仅探讨了黄色荧光粉 Sr3SiO5:Eu2+的相转变机理，还提出了工艺改进策略，对于深入理解固相反应过程中的相行为以及优化发光材料的性能具有重要价值。