响应面分析法优化铝酸锶长余辉发光材料制备工艺研究

doi:10.11962/1006-4990.2019-0106

摘要/Abstract

摘要：

采用高温固相法制备出初始发光亮度高、余辉时间长的SrAl₂O₄：Eu ²⁺,Dy ³⁺长余辉发光材料,对其发光性能进行了研究。以初始发光亮度为响应指标,采用响应面分析法确定了制备初始发光亮度高的铝酸锶长余辉发光材料最优工艺条件：烧结温度为1 306.74 ℃、激活剂物质的量分数为0.03%,辅助激活剂物质的量分数为0.03%,助熔剂物质的量分数为0.28%,在此条件下得到的初始亮度实际测量值为2 991 mcd/m ²,与理论预测值2 998.71 mcd/m ²基本吻合。该研究可为制备初始发光亮度高、余辉时间长的铝酸锶长余辉发光材料提供参考。

关键词: 响应面分析法, 铝酸锶, 固相法, 发光材料, 初始亮度

Abstract:

SrAl₂O₄：Eu ²⁺,Dy ³⁺ long afterglow luminescent materials with high initial luminous brightness and long afterglow time were prepared by high temperature solid phase method,and their luminescent properties were studied.Taking the initial luminous brightness as the response index,the response surface analysis method was used to determine the optimal process conditions for preparing strontium aluminate long afterglow luminescent materials with high initial luminous brightness：the sintering temperature of 1 306.74 ℃,the activator amount-of-substance fraction of 0.03%,the auxiliary activator amount-of-substance fraction of 0.03% and the flux amount-of-substance fraction of 0.28%.Under the conditions,the actual measured value of initial luminous brightness was 2 991 mcd/m ²,which was basically consistent with the theoretical predicted value of 2 998.71 mcd/m ².This study can provide reference for the preparation of strontium aluminate long afterglow luminescent materials with high initial luminous brightness.

Key words: response surface analysis, strontium aluminate, solid phase method, luminescent materials, initial brightness

中图分类号:

TQ132.33

金建华,李永元,才项措. 响应面分析法优化铝酸锶长余辉发光材料制备工艺研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(1): 59-62.

Jin Jianhua,Li Yongyuan,Cai Xiangcuo. Optimization of preparation process of strontium aluminate long afterglow luminescent materials by response surface analysis[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2020, 52(1): 59-62.

图/表 10

表1

表2

表3

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

水平	A 烧结温度/ ℃	B Eu²⁺物质的量分数/%	C Dy³⁺物质的量分数/%	D 硼酸物质的量分数/%
-1	1 150	0.01	0.01	0.1
0	1 200	0.02	0.02	0.2
1	1 250	0.03	0.03	0.3

序号	A	B	C	D	初始亮度（Y）/ （mcd·m^-2）
1	0	1	1	0	2 887
2	0	-1	-1	0	2 458
3	-1	0	1	0	1 975
4	1	-1	0	0	1 812
5	-1	0	0	-1	1 981
6	0	0	0	0	2 687
7	-1	0	-1	0	1 921
8	0	0	1	1	2 663
9	-1	0	0	1	2 057
10	-1	-1	0	0	2 053
11	0	0	0	0	2 687
12	1	0	1	0	2 132
13	1	1	0	0	2 289
14	1	0	0	-1	1 985
15	0	0	0	0	2 687
16	0	1	0	1	2 989
17	0	0	0	0	2 687
18	0	-1	0	1	2 419
19	0	1	0	-1	2 610
20	0	-1	0	-1	2 308
21	-1	1	0	0	2 086
22	0	1	-1	0	2 857
23	0	0	0	0	2 687
24	0	-1	1	0	2 498
25	0	0	-1	1	2 265
26	0	0	1	-1	2 309
27	1	0	0	1	2 103
28	1	0	-1	0	1 923
29	0	0	-1	-1	2 276

方差来源	平方和	自由度	均方差	F值	P值
模型	3.041×10⁶	14	2.172×10⁵	24.91	<0.000 1**
A	2 436.75	1	2 436.75	0.28	0.041 53*
B	3.924×10⁵	1	3.924×10⁵	45.01	<0.000 1**
C	48 641.33	1	48 641.33	5.58	0.027 8*
D	87 894.08	1	87 894.08	10.08	0.003 0**
AB	49 284.00	1	49 284.00	5.65	<0.002 69**
AC	6 006.25	1	6 006.25	0.69	0.040 29*
AD	441.00	1	441.00	0.051	0.002 53**
BC	25.00	1	25.00	2.867×10^-3	0.035 64*
BD	17 956.00	1	17 956.00	2.06	0.015 80*
CD	33 306.25	1	33 306.25	3.82	0.006 17**
A²	2.254×10⁶	1	2.254×10⁶	258.58	<0.000 1**
B²	5 486.53	1	5 486.53	0.63	0.000 6**
C²	76 595.32	1	76 595.32	8.79	0.008 9**
D²	1.157×10⁵	1	1.157×10⁵	13.27	0.001 7**
残差	1.221×10⁵	14	8.40
失拟项	1.221×10⁵	10	12 205.76	2.1	0.532 8
纯误差	0.000	4	0.000
总离差	3.163×10⁶	28

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