| 题名 | 金属基耐磨指示涂层中荧光粉的猝灭机理研究 |
| 作者 | 吴雪彦 |
| 答辩日期 | 2017 |
| 导师 | 何玲 |
| 关键词 | 自敏发光复合涂层 Sr Al2O4:Eu2+,Dy3+ 猝灭机理 电子初始浓度 热猝灭 金属接触猝灭 机械猝灭 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 新型高铝青铜磷光耐磨自敏涂层(Cu-14A1-X/SrAl2O4:Eu2+,Dy3+)不仅具有高铝青铜合金粉末良好的耐磨耐蚀性能,而且利用磷光材料优异的发光性能高效快捷的监测摩擦磨损状况,显示出重要的科学研究价值和广阔的应用前景。通常采用真空热压烧结、热喷涂、冷喷涂技术、电化学沉积、爆炸喷涂等技术制备耐磨自敏涂层,但由于涂层中的发光颗粒SrAl2O4:Eu2+,Dy3+受制备环境的影响,如高温高压,金属接触,合金反应,高速碰撞等,对其中的磷光指示粒子的发光性能产生猝灭。本文通过真空热压烧结,超音速等离子喷涂和冷喷涂技术制备耐磨自敏涂层,将探讨不同制备工艺对金属基耐磨指示涂层中荧光粉的猝灭影响因素,并提出合理的猝灭机理。通过真空热压烧结技术在不同温度下制备耐磨自敏涂层,光谱观察发现随温度升高涂层发光强度出现一定程度增强,铝酸锶在涂层中的相结构并未改变且结晶性能越来越好,所以在烧结涂层中热猝灭并不是它主要的影响因素。在热压烧结过程中金属接触对涂层影响最大,采用铜基、镍基、锰基、铁基、高铝青铜分别复合SrAl2O4:Eu2+,Dy3+制备不同金属基复合涂层,结果表明铝酸锶在烧结过程中受高铝青铜金属粉末影响,使荧光粉电子跃迁几率减小,削弱发光,且锰粉对磷光粉猝灭作用最大,镍粉对磷光粉的猝灭作用最小。通过改变超音速等离子喷涂氢气流量制备不同温度热喷涂涂层,随温度的升高,涂层发光性能降低,出现热猝灭现象。XRD分析发现涂层物相主要为Al Fe、Al Fe3、Cu9Al4和SrAl2O4,除此之外还有发光杂质相SrAl4O7和Sr Fe2O4;涂层铝酸锶出现熔融趋势,但涂层表面变的平整,孔洞减少。荧光粉在超音速等离子喷涂耐磨指示涂层中主要受热猝灭影响,涂层中部分铝酸锶颗粒经等离子高温焰流加热获得高热能达到猝灭临界点,以振动能释放能量,增加无辐射跃迁几率。通过冷喷涂技术制备不同磷光粉体积分数的耐磨自敏涂层,随荧光粉含量增加,涂层表面发光粒子沉积率逐渐降低,超音速等离子喷涂涂层呈现相反的规律。冷喷涂涂层中铝酸锶硬质颗粒起到很好的喷丸和夯实作用,使得涂层厚度随磷光粒子含量的增加逐渐增大,表面由层叠状逐渐变得不规整。当磷光粉体积分数为30%时,冷喷涂涂层和热喷涂涂层磷光粉体积分数为25%的涂层沉积率一致。荧光粉在冷喷涂耐磨指示涂层中的猝灭主要是机械作用,铝酸锶粒子在喷涂时速度较大,硬质颗粒在获得较大动能后发生碎裂,使颗粒变小缺陷增加,机械作用力导致的猝灭大于热喷涂涂层中热猝灭效应。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 71 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/92554]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴雪彦. 金属基耐磨指示涂层中荧光粉的猝灭机理研究[D]. 2017. |
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