Sinterización isotérmica a presión caliente y caracterización del rendimiento de la cerámica transparente Eu3+ dopada (Gd, Lu)2O3

LIU Qiang ,  

HE Ningtong ,  

WANG Yanbin ,  

HUANG Dong ,  

CHEN Yuyang ,  

LI Tingsong ,  

ZHOU Zhenzhen ,  

HU Chen ,  

IVANOV Maxim ,  

LI Jiang ,  

摘要

La cerámica centelleante (Gd, Lu)2O3∶Eu tiene un amplio potencial de aplicación en la tecnología de imágenes de rayos X de alta energía. El precursor sintetizado mediante coprecipitación, tras una calcinación a 1050 ℃ durante 4 horas, dio lugar a un polvo nanoestructurado de fase pura de Eu0.1Gd0.6Lu1.3O3. Utilizando el polvo nanoestructurado como materia prima, se fabricaron cerámicas Eu0.1Gd0.6Lu1.3O3 mediante un precalentamiento al vacío a diferentes temperaturas (mantenimiento por 2 horas), combinado con sinterización isotérmica a presión caliente (1750 ℃ × 3 horas, atmósfera de Ar). Se estudió el efecto de la temperatura de precalentamiento en la microestructura, así como en las propiedades ópticas y de emisión lumínica de las cerámicas Eu0.1Gd0.6Lu1.3O3. Las cerámicas precalentadas a 1625 ℃ durante 2 horas y posteriormente sometidas a tratamiento HIP presentaron la mayor tasa de transmisión directa (75.2% @ 611 nm). Debido a la transición de nivel 5D0→7F2 del ion Eu3+, los espectros PL y XEL de la cerámica tratada con HIP mostraron el pico de emisión roja más intenso a 611 nm, cuya intensidad aumenta y luego disminuye con la temperatura de precalentamiento. Las curvas de termoluminiscencia (TSL) de la cerámica Eu0.1Gd0.6Lu1.3O3 mostraron un pico intenso a 178 K y dos picos menos intensos a 253 K y 320 K, siendo el pico a 320 K posiblemente relacionado con vacantes de oxígeno. La emisión a 178 K está asociada con defectos causados por el cambio en el estado de valencia del ion Eu3+.

关键词

(Gd, Lu)2O3∶Eu; cerámica transparente; microestructura; propiedades ópticas; sinterización isotérmica a presión caliente

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