980+nm激发下Ho3Yb3共掺杂ZrO2ZnO粉末的上转换发光特性
上转换发光机理与发光材料整理
上转换发光机理与发光材料 一、背景 早在1959年就出现了上转换发光的报道，Bloemberge在Physical Review Letter上发表的一篇文章提出，用960nm的红外光激发多晶ZnS，观察到了525nm绿色发光。1966年，Auzel在研究钨酸镱钠玻璃时，意外发现，当基质材料中掺入Yb3+离子时，Er3+、H03+和Tm3+离子在红外光激发时，可见发光几乎提高了两个数量级，由此正式提出了“上转换发光”的观点。 二、上转换发光机理 上转换材料的发光机理是基于双光子或者多光子过程。发光中心相继吸收两个或多个光子，再经过无辐射弛豫达到发光能级，由此跃迁到基态放出一可见光子。为了有效实现双光子或者多光子效应，发光中心的亚稳态需要有较长的能及寿命。稀土离子能级之间的跃迁属于禁戒的f-f 跃迁，因此有长的寿命，符合此条件。迄今为止，所有上转换材料只限于稀土化合物。 三、上转换材料 上转换材料是一种红外光激发下能发出可见光的发光材料，即将红外光转换为可见光的材料。其特点是所吸收的光子能量低于发射的光子能量。这种现象违背了Stokes定律，因此又称反Stokes定律发光材料。 1、掺杂Yb3+和Er3+的材料Yb3+(2F7/2→2F5/2)吸收近红外辐射，并将其传
递给Er3+，因为Er3+的4I11/2能级上的离子被积累，在4I11/2能级的寿命为内，又一个光子被Yb3+吸收，并将其能量传递给Er3+，使Er3+离子从4I11/2能级跃迁到4F7/2能级。快速衰减，无辐射跃迁到4S3/2，然后由 4S 3/2能级产生绿色发射（ 4S 3/2 → 4I 15/2 ） ，实现以近红外光激发得到绿 色发射。 2、掺杂Yb3+和Tm3+的材料 通过三光子上转换过程，可以将红外辐射转换为蓝光发射。第一步传递之后，Tm3+的3H5能级上的粒子数被积累，他又迅速衰减到3F4能级。在第二部传递过程中，Tm3+从3F4能级跃迁到3F2能级，并又快速衰减到3H4。紧接着，在第三步传递中，Tm3+从3H4能几月前到1G4能级，并最终由此产生蓝色发射。 3、掺杂Er3+或Tm3+的材料 仅掺杂有一种离子的材料，是通过两步或者更多不的光子吸收实现上转换过程。单掺Er3+的材料，吸收800nm的辐射，跃迁至可产生绿色发射的4S3/2能级。单掺Tm3+的材料吸收650nm的辐射，被激发到可产生蓝色发射的1D2能级和1G4能级。 四、优点 上转换发光具有如下优点：①可以有效降低光致电离作用引起基质材料的衰退；②不需要严格的相位匹配，对激发波长的稳定性要求不高；③输出波长具有一定的可调谐性。 五、稀土上转换材料的应用 随着频率上转换材料研究的深入和激光技术的发展，人们在考虑
粉体工程与设备期末复习题
粉体工程与设备思考题 第一章概述 1、什么是粉体？ 粉体是由无数相对较小的颗粒状物质构成的一个集合体。 2、粉体颗粒的种类有哪些？它们有哪些不同点？ 分为原级颗粒、聚集体颗粒、凝聚体颗粒、絮凝体颗粒 原级颗粒：第一次以固体存在的颗粒，又称一次颗粒或基本颗粒。从宏观角度看，它是构成粉体的最小单元。粉体物料的许多性能与原级颗粒的分散状态有关，它的单独存在的颗粒大小和形状有关。能够真正的反应出粉体物料的固有特性。 聚集体颗粒：由许多原级颗粒靠着某种化学力以及其表面相连而堆积起来的。又称为二级颗粒。聚集体颗粒的表面积小于构成它的原级颗粒的表面积的总和。主要再粉体物料的加工和制造中形成。 凝聚体颗粒：在聚集体颗粒之后形成，又称为三次颗粒。它是原级颗粒或聚集体颗粒或者两者的混合物。各颗粒之间以棱和角结合，所以其表面与各个组成颗粒的表面大体相等。比聚集体颗粒大得多。也是在物料的加工和制造处理过程中产生的。原级颗粒或聚集体的粒径越小，单位表面的表面力越大，越易于凝聚。 絮凝体颗粒：在固液分散体系中，由于颗粒间的各种物理力，迫使颗粒松散地结合在一起，所形成的的粒子群。很容易被微弱的剪切力所解絮。在表面活性剂作用下自行分解。 颗粒结合的比较：絮凝体＜凝聚体＜聚集体＜原级颗粒 3、颗粒的团聚根据其作用机理可分为几种状态？ 分为三种状态：凝聚体（以面相接的原级粒子）、聚集体（以点、角相接的原级粒子团或小颗粒在大颗粒上的附着）、絮凝体 4、在空气中颗粒团聚的主要原因是什么？什么作用力起主要作用？ 主要原因为颗粒间作用力和空气的湿度。 德华力、静电力、液桥力。在空气中颗粒团聚主要是液桥力造成的。而在非常干燥的条件下则是由德华力引起的。空气相对湿度超过65％，主要以液桥力为主。 第二章粉体粒度分析及测量 1、单颗粒的粒径度量主要有哪几种？各自的物理意义什么？ 三轴径：颗粒的外接长方体的长l、宽b、高h的某种意义的平均值 当量径：颗粒与球或投影圆有某种等量关系的球或投影圆的直径 定向径：在显微镜下按一定方向测得的颗粒投影轮廓的长度称为定向径。 2、何谓三轴径、当量径？ 见1 3、粉体分布方程的主要形式有哪几种？各自使用的围是什么？ （1）.正态分布，某些气溶胶和沉淀法制备的粉体，起个数分布近似符合这种分布。（2）.对数正态分布，大多数粉体，尤其是粉碎法制备的粉体较为符合对数正态分布器频度曲线是不对称的，曲线峰值偏向小粒径一侧。 （3）.Rosin-Rammler分布，对于粉体产品或粉尘，特别在硅酸盐工业中，如煤粉、水泥粉碎产品较好的符合该分布。 4、何谓粒度分布、累积分布、频率分布？
ZC-1001型粉体综合特性简介
ZC-1001型粉体纵使特性测试仪简介及报价 ZC-1001型粉体综合特性测试仪一种用于评价粉体综合物理特性的测试仪器。由于粉体无论是处于静止状态还是流动状态，都是一种两相存在的体系。颗粒本身的特性以及颗粒之间相互摩擦将会产生一些特殊流动特性，研究这些特性对粉体加工、输送、包装、存储等方面的工作具有重要意义。该仪器的特点是一机多用、测定条件灵活多样、操作简便、重复性好、适合多种标准等。该仪器的研制成功，为科研、工业生产等领域评价粉体综合特性测试工作的普遍开展提供了一个新的手段。 该仪器测试项目包括振实密度、松装密度、休止角、崩溃角、平板角、分散度等参数，通过上述测试数据可得到差角、压缩度、空隙率、均齐度等指标，还能通过卡尔指数得到流动性指数、喷流性指数等参数。 一、仪器结构 分散度入料斗 分散度卸料控制器 入料口、震动筛 图2：ZC-1001型粉体综合特性测试仪顶面图 定时器开关 定 时 器 振动筛开关 振动电机开关 分 散 度 筒 角 度 尺 分散度料仓 照明灯开关 照 明 灯 休止角试样平板角试样接 料 盘 减 振 台 电源开关
二、测定与计算项目及其定义： 1、测定项目与定义： 1）、振实密度：振实密度是指粉体装填在特定容器后，在一定条件下对容器进行振动，从而破坏粉体中的空隙，使粉体处于紧密填充状态后的密度，一般情况下粉体的振实密度小于粉体中单颗颗粒的真密度。 2）、松装密度：松装密度是指粉体在规定条件下自然充满特定容器后的密度，测试松装密度时，不可施加额外的振动等外力。该指标对存储容器和包装袋的设计很重要。 3）、休止角：粉体堆积层的自由表面，在静平衡状态下，与水平面形成的最大角度叫做休止角。它是通过特定方式使粉体自然下落到特定平台上形成的。休止角对粉体的流动性影响最大，休止角越小，粉体的流动性越好。休止角也称安息角、自然坡度角等。 4）、崩溃角：给测量休止角的堆积粉体以一定的冲击力，使其表面崩溃后，剩余粉体圆锥体的底角称为崩溃角。 5）、平板角：将埋在粉体中的平板向上垂直提起，粉体在平板上的自由表面（斜面）和平板之间的夹角与受到震动后的夹角的平均值称为平板角。 在实际测量过程中，平板角是以平板提起后的角度和平板受到冲击后除掉不稳定粉体的角度的平均值来表示的。平板角越小，粉体的流动性越强。 一般地，平板角大于休止角。 6）、分散度：粉体在空气中分散的难易程度称为分散度。测量方法是将10克试样从一定高度落下后，测量接料盘外试样占试样总量的百分数。分散度与试样的分散性、漂浮性和飞溅性有关。如果分散度超过50%，说明该样品具有很强的飞溅倾向。 2、计算项目与定义： 1）、差角：休止角与崩溃角之差称为差角。差角越大，粉体的流动性与喷流性越强。 2）、压缩度：同一个试样的振实密度与松装密度之差与振实密度之比为压缩度。压缩度也称为压缩率。压缩度越小，粉体的流动性越好。 3）、空隙率：空隙率是指粉体中的空隙占整个粉体体积的百分比。空隙率因粉体的粒子形状、排列结构、粒径等因素的不同而变化。颗粒为球形时，粉体空隙率为40%左右；颗粒为超细或不规则形状时，粉体空隙率为70-80%或更高。 三、ZC-1001型粉体综合特性测试仪附属配件 1.减振台1个； 2.安息角、崩溃角试样台1个；
超细粉体概念与特性
超细粉体的概念 世界化工网_https://www.wendangku.net/doc/ac9548951.html, 任何固态物质都占有相应的空间,并且具有一定的形状和大小,即具有一定的体积.通常我们所说的粉末或细颗粒,一般是指大小为1mm一下的固态物质.当固态颗粒的粒径在0.1~10μm之间时,可称为微细颗粒,或称为亚超细颗粒/而当粒径达到0.1μm以下时,则称为超细颗粒.因此,超细粉体材料即指粒径在1~100nm范围内介于院子,分子与宏观物体之间的粉体材料. 超细颗粒按其大小可以分为三个档次: 大超细颗粒:粒径在0.1~0.01μm之间; 中超细颗粒:粒径在0.01~0.002μm之间; 小超细颗粒:粒径在0.002μm以下; 超细粉体的特性 超细粉体是介于大块物质和院子或分子之间的中间物质,是处于原子簇和宏观物体交接的区域.从微观和宏观的观点看.它即不是典型的微观系统,也不是典型的宏观系统,是介于二者之间的介观系统.它具有一些列新异的物理化学特征.这里涉及到体相材料中所忽略的活根本不具有的基本物理化学问题.由于超细粉体保持了原有物质的化学性质,而在热力学上又是不稳定的,所以对它
们的研究与开发,是了解微观世界如何过渡到宏观世界的关键.随着研究手段,特别是电子显微镜的迅速发展,使得可以清楚的看到超细颗粒的大小和形状,对超细粉体的研究更加深入了. 超细颗粒具有熔点低,化学活跃性高,磁性强,热传导性，对电磁波一场吸收等特性，使它具有广阔的应用前景。 超细颗粒的直径越小，其熔点的降低越显著。例如，块状银的熔点是900℃，而银的超细颗粒的熔点可降至100℃以下，能溶于热水；块状金的熔点为1064℃，而粒径为0.002μm的超细金粉其熔点仅为327℃.超细粉体的熔点低使得在较低的温度下可以对金属,合金或化合物的粉末进行烧结,制造各种机械部件.这样不仅能节省能耗,降低制造工艺的难度,更重要的是可以得到性能优异的部件.如高熔点材料WC,SiC,BN,Si3N4 等作为结构材料,其制造工艺需要高温烧结,当使用超细颗粒时,就可以再很低的温度下进行,并且不需要添加剂就可以获得高密度烧结体.这对高性能无机结构材料的广泛应用提供了更具现实意义的制造工艺. 超细颗粒具有很高的化学活性.这是由于它的直径越小,其总表面积就越大,表面能相应增加,使其化学活性增大.据此特性可作为高校催化剂,用于火箭固体燃料的助燃添加剂.研究表明,以
粉体综合特性测试方法及其特点：
粉体综合特性测试方法及其特点： 1.Jenike剪切法： 分析和测试如下数据：莫尔应力圆、内摩擦角、主应力、剪切力、屈服轨迹、稳态流、流动函数、开放屈服强度（无侧限屈服强度）、内摩擦时间角、时效屈服轨迹、堆积密度、密度轨迹、壁摩擦角、附着力、壁剪切力、壁应力、壁轨迹、运动摩擦角、静态摩擦角、料仓设计的料斗 半顶角、卸料口径、流与不流判定、流动因子、初始抗剪强度（内聚力）等. 举例： 2. 卡尔Carr指数法：
1. 松装(自然堆积)密度bulk density 2. 振实密度 tap density 3. 安息角（休止角）Angel of repose 4. 质量流速mass flow velocity 5. 体积流速volume flow rate 6. 崩溃角 Angle of collapse 7. 平板角Flat Angle 8. 空隙率Voidage 9. 时间 time 10. 差角angle of difference 11. 分散性dispersibility 12.流动指数（卡尔指数和豪斯纳比）Flow index 13.压缩度 14.凝集度 15.均齐度 16.筛分粒度
3.旋转圆筒法， 转鼓法即将粉体颗粒填充转鼓中让其缓慢转动，测定固定转速下每旋转一圈颗粒发生坍塌的次数，次数越大，流动性越好；反之越小，流动性越差。此方法反映了颗粒流动的稳定性、临界转变及坍塌规模.和质量流率.满足欧洲药典要求. 转鼓中颗粒表面因流速不同从上到下可分为 3个区域：即稀疏流动区、致密流动区和蠕变区；剪切率的变化对颗粒流动特征和运动状态具有决定性影响；颗粒在转鼓中的运动有一个显著特点，即可以大致分为流动表层和静止底层两个区域，将颗粒物质从静止状态发展到流动、再由
粉体综合特性测试 (1)
粉体综合特性测试 一、实验目的 1、了解粉体基本特性。 2、掌握BT－1000粉体综合特性测试仪的使用方法。 二、实验仪器设备 BT-1000型离心沉降式粒度分布仪 三、实验原理 1)振实密度：振实密度是指粉体装填在特定容器后，对容器进行振动，从而破坏粉体中的空隙，使粉体处于紧密填充状态后的密度。通过测量振实密度可以知道粉体的流动性和空隙率等数据。(注：金属粉等特殊粉体的振实密度按相应的标准执行)。 2)松装密度：松装密度是指粉体在特定容器中处于自然充满状态后的密度。该指标对存储容器和包装袋的设计很重要。(注：金属粉等特殊粉体的松装密度按相应的标准执行)。 3)休止角：粉体堆积层的自由表面在静平衡状态下，与水平面形成的最大角度叫做休止角。它是通过特定方式使粉体自然下落到特定平台上形成的。休止角对分体的流动性影响最大，休止角越小，粉体的流动性越好。休止角也称休止角、自然坡度角等。 4)崩溃角：给测量休止角的堆积粉体以一定的冲击，使其表面崩溃后圆锥体的底角称为崩溃角。 5)平板角：将埋在粉体中的平板向上垂直提起，粉体在平板上的自由表面（斜面）和平板之间的夹角与受到震动后的夹角的平均值称为平板角。在实际测量过程中，平板角是以平板提起后的角度和平板受到冲击后除掉不稳定粉体的角度的平均值来表示的。平板角越小，粉体的流动性越强。一般地，平板角大于休止角。 6)分散度：粉体在空气中分散的难易程度称为分散度。测量方法是将10克试样从一定高度落下后，测量接料盘外试样占试样总量的百分数。分散度与试样的分散性、漂浮性和飞溅性有关。如果分散度超过50%，说明该样品具有很强的飞溅倾向。 BT－1000型粉体特性测试仪测试项目包括粉体的振实密度、松装密度、休
粉体技术导论
粉体技术导论 增改描述、封面图片 作者: 陆厚根编者 ISBN: 9787560818115 ， 7560818110 出版社: 同济大学出版社 出版日期: 1998-3-1 定价: ￥24.00 元 ￥20.30元 85折去当当网购买 ￥20.30元 85折去卓越网购买免费配送 内容提要： 内容提要 本书内容涉及粉体工程的三个主要方面：颗粒性质和行为、颗粒形成和制备、 颗粒处理技术。具体包括：颗粒粒度和形状的表征，颗粒群聚集特性，粉体层静力 学颗粒群流动，颗粒流体力学，粉碎、分级、分离、混合、造粒以及粉尘爆炸等。着 重系统和详细阐述颗粒粒度和形状定量表征、超细粉碎和超细分级机理、粉碎机械 力化学、料仓设计原理、粉尘爆炸等领域的最新理论和技术。本书的再版，内容更 为充实，资料更为新颖。 本书可作为高等学校无机非金属材料、硅酸盐工程、化工、选矿、冶金、建筑材料、建材机械
编辑推荐： 本书内容涉及粉体工程的三个主要方面：颗粒性质和行为、颗粒形成和制备、颗粒处理技术。具体包括：颗粒粒度和开头的表征，颗粒群聚集特性，粉体层静力学，颗粒群流动，颗粒流体力学，粉碎、混合、分级、他离、混合、造粒以及粉尘爆炸等。着重系统和详细阐述颗粒粒度和形状定量表征、超细粉碎和超细分级机理、粉碎机械力化学、料仓设计原理、粉尘爆炸等领域的最新理论和技术。本书的再版，内容更为充实，资料更为新颖。本书可作为高等学校无机金属材料、硅酸盐工程、化工、选矿、治金、建筑、建材机械等专业本科生和研究生教材，亦可供从事粉体工程以及相关学科的科研、工程技术、管理技术人员参考。 目录： 第一章颗粒的几何形态特性 1．1粒度 1．1．1粒度的定义 1．1．2颗粒群平均粒径 1．2粒度分布 1．2．1正态分布 1．2．2对数正态分布 1．2．3罗辛．拉姆勒(R0sin．Rammler)分布 1．3颗粒形状 1．3．1形状因子 1．3．2形状的数学分析 1．4粒度测量方法及其选择 1．4．1粒度测量方法简介 1．4．2测量方法的选择 第二章颗粒群聚集特性 2．1颗粒层填充结构 2．1．1均一球形颗粒群的规则填充 2．1．2均一球形颗粒群的实际填充结构 2．1．3非均一球形颗粒的填充结构 2．1．4不同粒径球形颗粒的规则填充--最密填充理论 2．1．5影响颗粒填充的因素 2．1．6填充理论的应用举例 2．2粉体中颗粒间的附着力 2．2．1分子间引力(范德华引力)导致的颗粒间引力 2．2．2颗粒所带异号静电荷引起的引力 2．2．3附着水分的毛细管力 2．2．4磁性力 2．2．5颗粒表面不平滑引起的机械咬合力 2．3湿颗粒群特性 2．3．1填充层内的静态液相 2．3．2液体架桥
上转换发光材料
上转换发光材料 上转换发光的概念： 上转换发光是在长波长光激发下，可持续发射波长比激发波长短的光。本质上是一种反-斯托克斯（Anti-Stokes）发光，即辐射的能量大于所吸收的能量。斯托克斯定律认为材料只能受到高能量的光激发，发出低能量的光，换句话说，就是波长短的频率高的激发出波长长的频率低的光。比如紫外线激发发出可见光，或者蓝光激发出黄色光，或者可见光激发出红外线。但是后来人们发现，其实有些材料可以实现与上述定律正好相反的发光效果，于是我们称其为反斯托克斯发光，又称上转换发光。 上转换发光技术的发展： 早在1959年就出现了上转换发光的报道，Bloembergc在Physical Review Letter上发表的一篇文章提出，用960nm的红外光激发多晶ZnS，观察到了525nm绿色发光。1966年Auzcl在研究钨酸镱钠玻璃时，意外发现，当基质材料中掺入Yb离子时，Er3+、Ho3+和Tm3+离子在红外光激发时，可见发光几乎提高了两个数量级，由此正式提出了“上转换发光”的观点。整个60－70年代，以Auzal 为代表，系统地对掺杂稀土离子的上转换特性及其机制进行了深入的研究，提出掺杂稀土离子形成亚稳激发态是产生上转换功能的前提。迄今为止,上转换材料主要是掺杂稀土元素的固体化合物，利用稀土元素的亚稳态能级特性，可以吸收多个低能量的长波辐射，从而可使人眼看不见的红外光变成可见光。 80年代后期，利用稀土离子的上转换效应，覆盖红绿蓝所有可见光波长范围都获得了连续室温运转和较高效率、较高输出功率的上转换激光输出。1994年Stanford大学和IBM公司合作研究了上转换应用的新生长点——双频上转换立体三维显示，并被评为1996年物理学最新成就之一。2000年Chen 等对比研究了Er／Yb：FOG氟氧玻璃和Er／Yb：FOV钒盐陶瓷的上转换特性，发现后者的上转换强度是前者的l0倍，前者发光存在特征饱和现象，提出了上转换发光机制为扩散．转移的新观点。近几年，人们对上转换材料的组成与其上转换特性的对应关系作了系统的研究，得到了一些优质的上转换材料。 上转换发光的机理：
第一章粉体的基本性质
第一章粉体的基本性质 所谓粉体就是大量固体粒子的集合体，而且在集合体的粒子间存在着适当的作用力。粉体由一个个固体粒子所组成，它仍具有固体的许多属性。与固体的不同点在于在少许外力的作用下呈现出固体所不具备的流动性和变形。它表示物质存在的一种状态，即不同于气体、液体，也不完全同于固体，正如不少国外学者所认为的，粉体是气、液、固相之外的第四相。粉体粒子间的相互作用力，至今仍无明确的定量概念。通常是指在触及它时，集合体就发生流动、变形这样大小的力。粉体粒子间的适当作用力是粒子集合体成为粉体的必要条件之一，粒子间的作用力过大或过小都不能成为粉体。 材料成为粉体时具有以下特征：能控制物性的方向性；即使是固体也具有一定的流动性；在流动极限附近流动性的变化较大；能在固体状态下混合；离散集合是可逆的；具有塑性，可加工成型；具有化学活性。 组成粉体的固体颗粒其粒径的大小对粉体系统的各种性质有很大的影响，同时固体颗粒的粒径大小也决定了粉体的应用范畴。各个工业部门对粉体的粒径要求不同，可以从几毫米到几十埃。通常将粒径大于1毫米的粒子称为颗粒，而粒径小于1毫米的粒子称为粉体。 在材料的开发和研究中，材料的性能主要由材料的组成和显微结构决定。显微结构，尤其是无机非金属材料在烧结过程中所形成的显微结构，在很大程度上由所采用原料的粉体的特性所决定。根据粉体的特性有目的地对生产所用原料进行粉体的制备和粉体性能的调控、处理，是获得性能优良的材料的前提。 第一节粉体的粒度及粒度分布 粉体颗粒是构成粉体的基本单位。粉体的许多性质都由颗粒的大小及分布状态所决定。粒径或粒度都是表征粉体所占空间范围的代表性尺寸。对单个颗粒，常用粒径来表示几何尺寸的大小；对颗粒群，则用平均粒度来表示。任何一个颗粒群不可能是同一粒径的粒子所组成的单分散系统，也就是说颗粒群总是由不同粒度组成的多分散系统。为此，对于颗粒群来说，最重要的粒度特征是平均粒度和粒度分布。
粉体知识点整理
第一章绪论 1.粉体学的重要意义（对应“粉体及其技术的重要性”） 1)粉体是许多材料构成、组分或原料； 2)粉体技术是制备材料的基础技术之一； 3)超细粉体材料，尤其是纳米粉体材料在新型材料的开发研究中越来越重要； 4)粉体容易大批量生产处理，产品质量均匀，成本低，控制精确，成为许多人工合成材料必然选 择的合成方法。 2.颗粒的定义：是在一特定范围内具有特定形状的几何体。大小一般在毫米到纳米之间，颗粒不仅指固体颗粒，还有雾滴、油珠等液体颗粒。 3.粉体的定义：大量颗粒的集合体，即颗粒群，又称粉末（狭义的粉末是指粒度较小的部分）。 颗粒与粉体的关系：颗粒是粉体的组成单元，是粉体中的个体，是研究粉体的出发点。颗粒又总是以粉体这种集合体的形式出现，集合体产生了个体所所不具有的性质。 4.粉体学的特点：以粉体为研究对象，研究其性质及加工利用技术。 5.粉体技术包括：制备、加工、测试。制备有各种物理、化学、机械方法；加工作业有粉碎、分级、分散、混合、制粒、表面处理、流态化、干燥、成形、烧结、除尘、粉尘爆炸、输运、储存、包装等；测试对粉体各种几何、力学、物理、化学性能表征。 6.粉体的存在状态：通常所指的粉体是小尺寸的固体，但气体中的液滴、液体中的气泡也属于颗粒；固态的物质中又分为分散态和聚集态，多数粉体为分散态。 7.粉体的分类： 1)按照成因分类：天然粉体与人工粉体 2)按制备方法分类：机械粉碎法和化学法粉体 3)按分散状态分类：原级颗粒（一次颗粒）、聚集体颗粒（二次颗粒）、凝聚体颗粒（三次颗粒）、絮凝体颗粒 4)按颗粒大小（粒径）分类：粗粉体（>）、中细粉体（~）、细粉体（10~74μm）、微粉体（~10 μm ）、纳米粉体（<100nm）
上转换发光材料综述
Upconversion DOI:10.1002/anie.201005159 Upconverting Nanoparticles Markus Haase and Helmut Sch?fer* Angewandte Chemie Keywords: doping ·nanoparticles ·nonlinear optics ·photon upconversion ·surface chemistry 5808 https://www.wendangku.net/doc/ac9548951.html, 2011Wiley-VCH Verlag GmbH &Co.KGaA,Weinheim Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,5808–5829
1.Introduction In linear optics it is assumed that optical properties are independent of the intensity of the incident light.The expression “nonlinear optics”is usually used to describe all other phenomena for which the optical properties of the material depend on the radiant flux density of the exciting light.Nonlinear optics,an integral part of contemporary optics,is based on a number of nonlinear phenomena and processes.Photon upconversion (UC)is one such phenom-enon and is characterized by the conversion of long-wave-length radiation,for instance infrared or near infrared (NIR)radiation,to short-wavelength radiation,usually in the visible range.The upconversion process proceeds by different mechanisms,which are summarized and discussed in detail in several review articles [1–3]and can be roughly divided into three classes:APTE effect (for addition de photon par transferts d ’energie),later also named ETU for energy-transfer upconversion,[4,5]excited-state absorption (ESA),and photon avalanche (PA).It is worth mentioning that the expression “upconversion”is sometimes used to describe the consequence of these mechanisms,that is,the conversion from long-wavelength to short-wavelength radiation,and sometimes for a specific mechanism itself. All three mechanisms are based on the sequential absorption of two or more photons by metastable,long-lived energy states.This sequential absorption leads to the population of a highly excited state from which upconversion emission occurs.In the case of ESA,the emitting ions sequentially absorb at least two photons of suitable energy to reach the emitting level (Figure 1).In ETU,one photon is absorbed by the ion,but subsequent energy transfer from neighboring ions results in the population of a highly excited state of the emitting ion (Figure 1).Energy-transfer steps between two ions,both in excited states,leading to emission lines at short wavelength were first mentioned by Auzel in 1966.[6,7] ETU and ESA should not be confused with two other nonlinear optical processes,simultaneous two-photon absorp-tion (STPA)[1,8–10]and second-harmonic generation (SHG),which is efficient if coherent excitation sources with suffi-ciently high power are used.[11–14]Several early reviews focused on the synthesis and application of upconversion phosphors.[4,5,15,16] Important requirements for photon upconversion,such as long lifetimes of the excited states and a ladder-like arrange-ment of the energy levels with similar spacings,are realized for certain ions of the d and f elements.A large number of suitable hosts doped with transition-metal ions (3d,4d,5d)have been reported to show upconversion,for example Ti 2+-,[17,18]Ni 2+-,[19–22]Mo 3+-,[23,24]Re 4+-,[23,25,26]or Os 4+-doped solids.[27–30]Actinide-doped materials have also been inves-U pconversion (UC)refers to nonlinear optical processes in which the sequential absorption of two or more photons leads to the emission of light at shorter wavelength than the excitation wavelength (anti-Stokes type emission).In contrast to other emission processes based on multiphoton absorption,upconversion can be efficiently excited even at low excitation densities.The most efficient UC mechanisms are present in solid-state materials doped with rare-earth ions.The development of nanocrystal research has evoked increasing interest in the development of synthesis routes which allow the synthesis of highly efficient,small UC particles with narrow size distribution able to form transparent solutions in a wide range of solvents.Meanwhile,high-quality UC nanocrystals can be routinely synthesized and their solu-bility,particle size,crystallographic phase,optical properties and shape can be controlled.In recent years,these particles have been discussed as promising alternatives to organic fluorophosphors and quantum dots in the field of medical imaging. From the Contents 1.Introduction 5809 2.Selection of Suitable Dopants and Host Materials 5810 3.Synthesis,Growth,and Properties of Rare-Earth-Doped Nanocrystals 58124.Surface Functionalization by Modification of the Ligand Shell and the Particle Surface 58205.Application of Upconversion Nanocrystals 58206.Conclusions and Outlook 5822 Figure 1.UC processes for lanthanide-doped crystals:a)excited-state absorption,b)energy-transfer upconversion.d :photon excitation,a :energy transfer,c :emission.Reproduced from reference [47]by permission of The Royal Society of Chemistry. [*]Prof.Dr.M.Haase,Dr.H.Sch?fer Inorganic Chemistry I,University of Osnabrück Barbarastrasse 7,49069Osnabrück (Deutschland)E-mail:helmut.schaefer@uos.de 5809 Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,5808–5829 2011Wiley-VCH Verlag GmbH &Co.KGaA, Weinheim
第6章 粉体颗粒几何特性
第六章粉体颗粒几何特性工程中常把在常态下以较细的粉粒状态下存在的物料，称为粉体物料，简称粉体。或者说粉体物料是由无数颗粒组成的。从宏观角度看，颗粒是粉体物料的最小单元。构成粉体颗粒的大小，小至只能用电子显微镜才可看得清的几个纳米，大到用肉眼可辨别的数百微米，乃至几十毫米。 如果构成粉体的所有颗粒，其大小和和形状都是一样的，则称为单分散粉体，这种粉体在自然界中极为罕见。大多数粉体都是由各种不同大小的颗粒所组成，而且形状各异，称这样的粉体为多分散粉体。粉体颗粒的大小和在粉体颗粒群中所占的比例，分别称为粉体物料的粒度和粒度分布。 颗粒的大小、分布、表面形状和结构形态是粉体其它性能的基础。粉体结构形态主要分为两种：堆积态（自由堆积和容器堆积）和悬浮态。 尽管各种粉体物料的尺寸和形态千差万别，但如果从构成看，往往可分成四种类型：原级颗粒型、聚集体颗粒型(由一次颗粒以表面叠合而成，很难分散，须用粉碎的方法才能使其解体)、凝聚体颗粒型（又称三次颗粒，由原级颗粒或聚集体以棱或角结合而成，结合力较弱）和絮凝体颗粒型（与液相介质一起构成的分散体系）。 §6-1 颗粒大小的表示方法 描述单颗粒的几何特性参数主要是尺寸大小和形状。较粗的粉体，多用“目”来表示其大小。所谓“目”，是指一英寸长度标准试验筛（筛网）上的筛孔数量。但为了准确表示颗粒的大小，又常用粒度来表示。粒度是颗粒大小的一维空间线性尺寸。对于一般颗粒，常用粒径表示。对于立方体，可用边长表示。 颗粒的粒度是粉体诸特性中最重要的特性值，其它很多粉体技术参数都可转化为相对于粒度的关系来表示。颗粒的粒度和形状能显著影响粉末及其产品的性质和用途。如：水泥的强度与其细度有关；磨料的粒度和粒度分布决定其质量等级；粉碎和分级也需要测量粒度。 形状最规则的物体当然是球形物，球形颗粒只有一个线性特征尺寸，球的粒度自然就用直径这个特征尺寸表示。而立方体颗粒的边长是其特征尺寸，可用之来表示粒度。但是，工程应用中的粉体真正由规则的球形颗粒（亦或是规则的形体）构成的并不多。对于形状不规则非球形颗粒，描述物体的形状最简单的方法自然是借用球体的特征尺寸，将粒度表示成某种规定意义上的相当球或相当圆的直径，简称粒径。由于此原因，故习惯上粒径与粒度二词通用。但需要注意的是，还有些粒度并不是以相当球或相当圆的直径来规定的，而是其它线性尺寸。
【2019年整理】上转换发光材料的合成与应用
上转换发光材料的合成与应用 杨志萍杜海燕孙家跃* (北京工商大学化工学院,北京100037) 摘要综述了目前国内外上转换发光材料的几种合成方法,包括传统的高温固相合成法、溶胶-凝胶法、水热合成 法、共沉淀法等。总结了不同方法的优缺点,对上转换材料合成方法的发展进行了展望。并介绍了上转换技术的一些应 用。 关键词上转换,发光材料,合成方法 Synthetic methods and application of upconversion luminescence materials Yang Zhiping Du Haiyan Sun Jiayue (School of Chemical Engineering,Beijing Technology and Business University, Beijing 100037) Abstract This paper generalized several synthetic methods of this materials used presently at home and abroad. The synthetic methods included high temperature solid method, so-l gel process, hydrothermal synthesis, co-precipitation method and so on. The advantages and disadvantages of every method were discussed. Moreover, the synthetic methods of upconversion luminescence materials for further development were prospected. The application of upconversion technology was introduced. Key words upconversion, luminescence material, synthetic methods
粉体综合特性测试(1)
粉体综合特性测试 、实验目的1、了解粉体基本特性。 2、掌握BT－1000 粉体综合特性测试仪的使用方法。 二、实验仪器设备 BT-1000型离心沉降式粒度分布仪 三、实验原理 1）振实密度：振实密度是指粉体装填在特定容器后，对容器进行振动，从而破坏粉体中的空隙，使粉体处于紧密填充状态后的密度。通过测量振实密度可以知道粉体的流动性和空隙率等数据。（注：金属粉等特殊粉体的振实密度按相应的标准执行）。 2）松装密度：松装密度是指粉体在特定容器中处于自然充满状态后的密度。该指标对存储容器和包装袋的设计很重要。（注：金属粉等特殊粉体的松装密度按相应的标准执行）。 3）休止角：粉体堆积层的自由表面在静平衡状态下，与水平面形成的最大角度叫 做休止角。它是通过特定方式使粉体自然下落到特定平台上形成的。休止角对分 体的流动性影响最大，休止角越小，粉体的流动性越好。休止角也称休止角、自然坡度角等。 4）崩溃角：给测量休止角的堆积粉体以一定的冲击，使其表面崩溃后圆锥体的底角称为崩溃角。 5）平板角：将埋在粉体中的平板向上垂直提起，粉体在平板上的自由表面（斜面）和平板之间的夹角与受到震动后的夹角的平均值称为平板角。在实际测量过程中，平板角是以平板提起后的角度和平板受到冲击后除掉不稳定粉体的角度的平均值来表示的。平板角越小，粉体的流动性越强。一般地，平板角大于休止角。 6）分散度：粉体在空气中分散的难易程度称为分散度。测量方法是将10 克试样从一定高度落下后，测量接料盘外试样占试样总量的百分数。分散度与试样的分散性、漂浮性和飞溅性有关。如果分散度超过50%，说明该样品具有很强的飞溅倾向。 BT－1000 型粉体特性测试仪测试项目包括粉体的振实密度、松装密度、休
稀土上转换发光材料原理
稀土上转换发光材料原理、种类、机理及其应用 Title:The rare earth conversion principle, types, mechanism and applications of luminescent material 作者：唐小雪(2012080131) 四川师范大学化学与材料科学学院，四川成都 610068 Author:Tang Xiao Xue College of Chemistry and Materials Science,Sichuan Normal University,Chengdu 610068,Sichuan 摘要: 该文章简要介绍了稀土上转换发光材料的基础原理、分类研究机理及其应用。 关键词: 稀土上转换发光材料 Abstract: This article briefly introduces the basic principle of transformation on the rare earth luminescence materials, classification, mechanism and application of research. Keywords:Rare earth The upconversion luminescence materials
1、前言 上转换发光，即：反-斯托克斯发光（Anti-Stokes），由斯托克斯定律而来。斯托克斯定律认为材料只能受到高能量的光激发，发出低能量的光，换句话说，就是波长短的频率高的激发出波长长的频率低的光。比如紫外线激发发出可见光，或者蓝光激发出黄色光，或者可见光激发出红外线。但是后来人们发现，其实有些材料可以实现与上述定律正好相反的发光效果，于是我们称其为反斯托克斯发光，又称上转换发光。 稀土上转换发光材料是指材料吸收能量较低的光子时却能发出较高能量光子的材料。换言之，就是材料在受到某种光激发时，能够发射波长比激发波长短的光，即：反-斯托克斯光。早在1959年就出现了有关上转换发光的报道，用960纳米的红外光激发多晶硫化锌，观察到了525纳米的绿色发光。到现在为止，上转换材料主要是掺杂稀土元素的固体化合物，利用稀土元素的亚稳态能级特性，可以吸收多个低能量的长波辐射，促使人类肉眼看不见的红外光变成可见光。 2、稀土上转换发光材料的种类 稀土上转换发光材料的分类可以从两个方面进行，分别是根据掺杂的稀土离子的分类和基质材料的不同。根据掺杂的稀土离子的不同，我们可以将上转换材料分为单掺和双掺两种。单掺上转换材料利用稀土离子f-f禁戒跃迁，效率并不高。而双掺上转换材料的稀土离子则是以高浓度掺入一个敏化离子，其激发态高于激活离子激发亚稳态，因此可将吸收的红外光子能量传递给这些激活离子，发生双光子或者多光子加和，从而实现上转换过程。 如果根据基质材料的不同，我们又可以分为5类，其中包括氟化物、氧化物、氟氧化物、卤化物以及含硫化合物。对于发光效率而言，我们一般认为氯化物>氟化物>氧化物，这是从材料的声子能量方面来考虑的，这个顺序恰好与材料的结构稳定性顺序相反[1]。