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全球的能源和环境都面临严峻的问题,节能环保的照明和显示技术成了 一个比较热门的研究方向,发光材料是一种解决照明问题的有效方法之一。依据三基色原理可知,把红、绿、蓝三种颜色的发光粉按一定的比例混合,就可以得到可调的光。目前的绿色和蓝色长余辉材料得到广泛的应用,但是红色长余辉材料具有其起始亮度不够亮、余辉时间不够长等等缺点,还没有实现商用。所以近年来,很多人都在研究红色长余辉材料。Pr3+掺杂的CaTi03红色发光材料具有物理化学性质稳定,发光强,色纯度高等优点,引起了不少研究员的研究热情。根据报道,CaTi03:Pr3+的色坐标值和NTSC的典型的红色坐标值很接近。加入Zn2+或者Mg2+离子取代Ca2+离子都可以提高CaTiO3:Pr3+的发光强度和延长余辉时间。名义组成为Ca0.8Zn0.2Ti03:Pr3+的红色发光荧光粉比CaTi03:Pr3+的发光性能好,特别是激发光谱中380 nm处的强度有所增强,然而发光强度还不够好,和实际应用要求相比,还有很大的差距。因此,怎样使得Ca0.8Zn0.2Ti03:Pr3+的发光强度提高,是一个值得深入研究的问题。钛酸盐本身可以成瓷,且具有良好的的高温性能,但是红色长余辉发光陶瓷还没实现日常生活中的应用。如何提高Ca0.8Zn0.2Ti03:Pr3+的发光强度和余辉性能,用自制的发光粉烧结成陶瓷,探索了陶瓷成形的初步工艺条件是本文研究的主要内容。主要内容有以下几点:1.Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+,Si3N4,Lu3+,Bi3+荧光粉的合成及发光性质高温固相反应合成了名义组成为Ca0.8Zn0.2TiO3:0.2%Pr3+,B3+,Si4+,Lu3+,Bi3+一系列发光粉,探究了依次加入Si3N4,Lu3+,Bi3+不同浓度对发光的影响。当Si-N,Lu3+和Bi3+的浓度分别为3.2 mol%,0.3 mol%和0.36 mol%时,发光强度最好,然而掺杂Si-N浓度分别为3.2 mol%时余辉性能最佳。电子顺磁共振(EPR)表明Pr4+存在,并且Pr4+的掺杂环境发生了变化。经过分析XRD发现样品中的主要存在的相是CaTiO3、Zn2TiO4和Ca2Zn4Ti16O38三种物相,并算出三种物相的含量。2.Ba2+浓度对Ca0.8-xBaxZn0.2TiO3:Pr3+的荧光粉发光性质的影响高温固相反应合成了 Ca0.8-xBaxZn0.2TiO3:Pr3+的荧光粉,研究掺杂不同的Ba2+浓度对Ca0.8-xBaxZn0.2TiO3:Pr3+发光和余辉的影响,当Ba2+的摩尔比为0.1 mol时发光最强。通过分析XRD可知道样品中的主要物相有 CaTiO3、Zn2TiO4、Ca22Zn4Ti16O38和BaTiO3 四种物相,并计算出四种物相的含量,随着Ba2+浓度增大,BaTi03的含量增大。所以合成出最佳名义组成为Ca0.7Ba0.1Zn0.2TiO3:Pr3+的荧光粉。3.Ca0.7Ba0.1Zn0.2TiO3:Pr3+,Si3N4,Bi3+荧光粉的合成及发光性质在Ca0.7Ba0.1Zn0.2TiO3:Pr3+中加入不同Si3N4,Bi3+不同浓度,当Si4+为3 mol%时,激发光谱和发射光谱的强度都最佳,荧光光谱显示出没掺入Bi3+前激发光谱有两个强的宽带,大概在330和380 nm,在450～500 nm区域有系列弱峰,而掺入Bi3+后激发光谱在330-380 nm是宽带,有明显的吸收,这与漫反射光谱相一致。4.Ca0.8Zn0.ZTi03:Pr3+,Si3N4,Lu3+,Bj3+发光陶瓷制备和性能用实验室自制的Ca0.8Zn0.2TiO3:Pr3+,Si3N4,Lu3+,Bi3+荧光粉作为发光陶瓷原料,通过过筛、陈腐、压片、烧结等工艺合成发光陶瓷。初步探索了烧结温度,烧结时间,加入不同的助熔剂等条件对陶瓷发光性能的影响。当样品于1150℃条件下煅烧5 h时,所合成的陶瓷片的成形和发光效果比较好。接着分别加入不同质量比的聚乙烯醇(简称PVA)、羧甲基纤维素钠(简称CMC)和明胶,实验结果表明加入羧甲基纤维素钠作为助熔剂的陶瓷片成型效好。选择5%CMC的陶瓷样品作为研究对象,设计6中不同的升温程序,得出最佳的升温程序是第4种方法。