稀土掺杂Zn_xCa_(1-x)WO₄多晶的制备及缺陷研究小结

（1）采用高温固相法反应法制备了一系列不同锌钙比的Zn_xCa_(1-x)WO₄：Ho³⁺/Tm³⁺/Yb³⁺多晶。通过XRD测试发现掺杂10mol%锌离子的样品保持了原有的体心四方结构，锌离子浓度过高会破坏钨酸钙的晶格结构及发光中心。通过上转换发光测试确定锌离子浓度为10mol%时发光效果最好。因此选择锌钙比为1:9的样品为最佳基质材料，即Zn_0.1Ca_0.9WO₄。 

（2）采用高温固相反应法制备了不同烧结条件的Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Tm³⁺/Yb³⁺多晶。XRD测试表明均已形成体心四方晶格结构。通过上转换发光测试，当烧结温度为1000℃，烧结时间为3h时，发光效果最好。因此最佳工艺参数为烧结温度1000℃，烧结时间3h。 

（3）采用高温固相反应法制备了Zn_0.1Ca_0.9WO₄：2mol%Tm³⁺/6mol%Yb³⁺、Zn_0.1Ca_0.9WO₄：0.4mol%Ho³⁺/4mol%Yb³⁺和Zn_0.1Ca_0.9WO₄：2mol%Tm^3+/0.6mol%Ho³⁺/8mol%Yb³⁺等样品。XRD测试表明稀土离子的掺杂并没有影响基质的晶格结构。 

（4）分析了稀土离子的掺杂对紫外-可见吸收光谱的影响。稀土离子的掺杂并没有改变基质原有的体心四方结构，说明稀土离子只是取代了Zn²⁺离子或Ca²⁺离子的位置，多余的正电荷由Zn²⁺离子或Ca²⁺离子的空位缺陷补偿。随着稀土离子浓度的增加，Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶和Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Tm³⁺/Yb³⁺多晶紫外吸收边均先红移后蓝移，说明稀土离子浓度过大会使晶格内部能量增加，阻碍自由电子跃迁，不利于上转换发光。

钨相关粉末生产商、供应商：中钨在线科技有限公司
产品详情查阅：http://www.tungsten-powder.com
订购电话：0592-5129696 传真：0592-5129797
电子邮件： 该 Email 地址已受到反垃圾邮件插件保护。要显示它需要在浏览器中启用 JavaScript。
钨钼文库：http://i.chinatungsten.com
钨新闻、价格手机网站，3G版：http://3g.chinatungsten.com
钼新闻、钼价格：http://news.molybdenum.com.cn
关注微信公众号“中钨在线”，了解每日最新钨钼价格

以下为Yb³⁺浓度对Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶吸收光谱的影响。

固定Tm³⁺离子浓度为2mol%，掺杂不同Yb³⁺浓度的Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶紫外-可见吸收光谱如图3所示。 

Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶的紫外-可见吸收光谱扫描范围为200~850nm。从图中可以看出，Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶在690nm和795nm处有明显的吸收峰，这是Tm³⁺离子不同能级之间的电子跃迁产生的，分别对应Tm³⁺离子的³H₆→³F_2，3和³H₆→³H₄能级跃迁。

从图中我们可以看出，Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶在300nm左右紫外吸收峰强度直线下降，可以把此处作为紫外吸收边。随着Yb3+离子掺杂浓度的不断提高，Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶的紫外吸收边先红移后蓝移，且蓝移程度较大。这是由于少量Zn²⁺离子的掺杂并没有改变CaWO₄晶体原有的体心四方结构，Zn²⁺离子只是取代了晶格中Ca²⁺离子的位置。同样，掺杂Ho³⁺离子和Yb³⁺离子占据了Zn²⁺离子或Ca²⁺离子的位置，多余的正电荷由Zn²⁺离子或Ca²⁺离子的空位缺陷补偿。 

同样，由表可以看出，Tm³⁺、Yb³⁺离子的极化能力比Zn²⁺离子和Ca²⁺离子强。稀土离子的掺杂使Zn_0.1Ca_0.9WO₄多晶中WO₄^2-基团极化度增加，电子云变形性增大，自由电子跃迁所需能量减少，因此自由电子更易发生跃迁产生红移现象；当Yb³⁺离子浓度过大时，会使Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶内部能量急剧增加，自由电子被束缚在价带很难发生能级跃迁，因此吸收边发生蓝移。 

Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶的紫外吸收边先红移后蓝移，当Yb³⁺离子浓度为5.0mol%时，吸收边红移至最大，此时更易发生自由电子的能级跃迁，有利于上转换发光强度的提高。

 

钨相关粉末生产商、供应商：中钨在线科技有限公司
产品详情查阅：http://www.tungsten-powder.com
订购电话：0592-5129696 传真：0592-5129797
电子邮件： 该 Email 地址已受到反垃圾邮件插件保护。要显示它需要在浏览器中启用 JavaScript。
钨钼文库：http://i.chinatungsten.com
钨新闻、价格手机网站，3G版：http://3g.chinatungsten.com
钼新闻、钼价格：http://news.molybdenum.com.cn
关注微信公众号“中钨在线”，了解每日最新钨钼价格

受控热核聚变能的利用是公认的有望解决人类未来能源需求的主要途径，材料问题是决定聚变能能否开发成功的关键之一，其中包括“面向等离子体材料” （PFM）。在远离等离子体或边缘等离子体能量不高的情况下一般使用钨作为面向等离子体材料。钨材料是在核聚变反应装置中直接面对等离子体的第一壁、偏滤器及限制器的装甲材料。钨面向等离子体材料的主要功能是：有效控制进入等离子体的杂质；有效移走辐射到材料表面的热；保护非正常停堆时其它部件免受等离子体轰击而损坏。钨面向等离子体材料关系到等离子体的稳定性及第一壁结构材料和元件的安全。  

在聚变反应过程中，钨面向等离子体材料受到高热流等离子体的强烈辐照，同时也受到逃逸出来的各种粒子的轰击，处于极其恶劣的工作条件下；尤其在发生等离子体破裂和垂直位移事件时，这种辐照和冲击更为严重。这就要求钨面向等离子体材料在以下几方面都应具有良好的性能：首先，PFM要有良好的导热性、抗热冲击性能和高熔点；其次，PFM应有低的溅射产额，即由物理溅射、化学溅射和辐照增强升华所产生的杂质的数量要低；第三，氢(氘、氚)再循环作用低，即氢(氘、氚)应具有较低 的吸放气性；第四，PFM应当是低活性材料。

高比重合金生产商、供应商：中钨在线科技有限公司
产品详情查阅：http://www.tungsten-alloy.com
订购电话：0592-5129696 传真：0592-5129797
电子邮件： 该 Email 地址已受到反垃圾邮件插件保护。要显示它需要在浏览器中启用 JavaScript。
钨新闻、价格手机网站，3G版：http://3g.chinatungsten.com
钨新闻、价格手机网站，WML版：http://m.chinatungsten.com

在处于辐射的路径上，使辐射水平减弱到它最初始值的一半所需要的屏蔽材料的厚度称为半值层厚度(Half-value Thickness HVL)，也被称为半值层。该法可作为一种估计合适屏蔽厚度的有效手段，由半值层厚度法求所需屏蔽材料的厚度或已知屏蔽层厚度估计屏蔽效果比较方便。 n个半值层厚度可使辐射强度减至1/2n。

下表列出不同能量的β辐射在铝中的半值层△1/2。

β辐射在钨中的半值层可通过下式换算近似得到：

△1/2W=0.482△1/2Al×A/Z

式中，
A,Z--钨的原子量及原子序数；
△1/2Al--在铝中的半值层值；
△1/2W--在钨中的半值层值。

高比重合金生产商、供应商：中钨在线科技有限公司
产品详情查阅：http://www.tungsten-alloy.com
订购电话：0592-5129696 传真：0592-5129797
电子邮件： 该 Email 地址已受到反垃圾邮件插件保护。要显示它需要在浏览器中启用 JavaScript。
钨新闻、价格手机网站，3G版：http://3g.chinatungsten.com
钨新闻、价格手机网站，WML版：http://m.chinatungsten.com