材料科学工程演示PPT

光致发光与电致发光指导老师：唐新桂老师

2016.01.08简介一、光致发光简单介绍二、光致发光材料的制备方法概括三、光致发光材料的发光原理四、无机光致发光材料五、光致发光材料展望六、电致发光简单介绍一、光致发光简单介绍1、在各种类型能量激发作用下能发光的物质叫发光材料。发光材料分永久性发光材料(放射性辐射激发)和外加能量激发而发光如光激发、电场激发、阴极射线激发、X射线激发等的材料。目前在国民经济的许多部门都使用发光材料,广泛应用于黑暗处做指示作用,制作瞬时发光和永久发光涂料及装饰等等,使产品在黑暗中发亮,使用范围正在扩大。2、光致发光材料又称超余辉的蓄光材料。它是一种性能优良,无需任何电源就能自行发光的材料。长余辉光致发光材料是吸收光能后进行蓄光而无需任何电源就能自行发光的材料。3、长余辉光致发光材料是吸收光能后进行蓄光而后发光的物质。白天利用太阳光能蓄光，晚上发光这一特点，使其在发光的钟表、轮船和飞机的仪表盘，道路照明，建筑标志物等的应用上有着诱人的前景，是一种绝好的“绿色”光源。特别是在安全防护中应用前景更广阔,可利用其制成各种危险标识、警告牌;做成各种安全、逃生标志;在应付突发事件、事故中可发挥巨大的作用。在发生突发事故时,电源往往被切断,这使得许多依靠电源发光照明的安全标志失去了作用,而采用长余辉发光材料的安全标志此时将发挥其特殊的作用。因此长余辉光致发光材料的研究,具有重要的科学意义和实用性。。二、光致发光材料的制备方法概括（1）高温固相烧结法（2）沉淀法（3）燃烧法（4）溶胶-凝胶法、微波合成法、水热法、化学气相沉积法等等三、光致发光材料的发光原理1、发光材料被外加能量(光能)照射激发后,能量可以直接被发光中心吸收(激活剂或杂质)，也可被发光材料的基质吸收。在第1种情况下,吸收或伴有激活剂电子壳层内的电子向较高能级的跃迁或电子与激活剂完全脱离及激活剂跃迁到离化态(形成“空穴”)。在第2种情况下,基质吸收能量时,在基质中形成空穴和电子,空穴可能沿晶体移动,并被束缚在各个发光中心上,辐射是由于电子返回到较低(初始)能量级或电子和离子中心(空穴)再结合(复合)所致。即当外加能量(光能)的粒子与发光基质的原子发生碰撞而引起它们激发电离。电离出来的自由电子具有一定的能量,又可引起其他原子的激发电离,当激发态或电离态的原子重新回到稳定态时,就引起发光。发光基质将所吸收的能量转换为光辐射,这就是光致发光材料激发发光的简要原理。2、根据这个原理,只要在工艺上能实现具有一定能量的粒子与发光基质的原子发生碰撞,就能使发光材料发光。至于发光的颜色可以由选用的基质和激活剂种类来加以控制。。四、无机光致发光材料

无机光致发光材料是由基质和激活剂组成的,其中基质是不发光的物质,但是当在基质中加入少量的离子或原子时，这些被称作激活剂的原子或离子结合到基质的晶格中，引起某个中心的激活而发光。有时有的激活剂还需与敏化剂配合使用，敏化剂能吸收外界能量并将其传递给激活剂而使其发光。可分为以下几大类：硫化物系列、铝酸盐系列、硅酸盐系列、镓酸盐系列、锗酸盐系列、氧化物系列、磷酸盐、钛酸盐系列、锡酸盐系列、硫氧化物系列以及硅基氮化物系列等。五、光致发光材料展望

稀土元素是21世纪具有战略地位的元素,稀土光致发光材料的研究开发与应用是国际竞争最激烈也是最活跃的领域之一中国是稀土资源最丰富的国家,我们的目标就是要将资源优势转化为经济优势。要实现这一目标,根本出路在于提高我国稀土光致发光材料产业自身高科技的应用水平,提高稀土光致发光材料的产品质量,并进一步开发稀土新材料在光致发光领域的应用技术。有效地利用稀土,制造出具有高附加值的高新技术产品,对我国的经济发展都将具有积极的推动作用。。六、电致发光简单介绍电致发光(英文electroluminescent)，又可称电场发光，简称EL，是通过加在两电极的电压产生电场，被电场激发的电子碰击发光中心，而引致电子在能级间的跃迁、变化、复合导致发光的一种物理现象。电致发光物料的例子包括掺杂了铜和银的硫化锌和蓝色钻石。目前电致发光的研究方向主要为有机材料的应用。电致发光板是以电致发光原理工作的。电