3D-utskrift sällsynta jordartsljusavgivande enheter i marint fält
LED-belysningsprodukter har fördelarna med energibesparing, förbrukningsminskning, flexibel tillämpning, säkerhet och tillförlitlighet i nya havsfiskeljus och navigationsfyrar, och har breda tillämpningsmöjligheter. Fluorescerande pulver av sällsynta jordartsmetaller är kärnmaterialet i lysdioder av fluorescerande omvandlingstyp, som bestämmer LED:s ljusprestanda. 3D-utskriftsteknik är lämplig för skräddarsydd och snabb förberedelse av enheter, som kan kombineras med sällsynta jordartsmetaller fluorescerande pulver och tillämpas vid tillverkning av LED-fisklampor och navigationsljus. Men på grund av olika faktorer som genomskinligheten hos 3D-utskriftsmaterial, prestandan hos fluorescerande pulver och tryckteknik, finns det fortfarande mycket forskningsutrymme inom relaterade områden.
Professor Wu Mingkuts team vid Sun Yat sen University förberedde Ce3+, Tb3+samdopade CaYAlO4-fosforer genom sol-gel-metoden och studerade systematiskt deras luminiscerande egenskaper. Detta forskningssystem övervinner bristerna med svåra storskaliga beredning av nanomaterial och ojämn fördelning av pulvermaterial i organiskt material, samtidigt som det tar hänsyn till matrismaterialets höga ljusgenomsläpplighetsegenskaper. På grund av dipolen och spinn tillåts övergångar av Ce3+och energiöverföringseffektiviteten på upp till 92,5 % från Ce3+till Tb3+, CaYAlO4: Ce3+och Tb 3+Fosforer kan avge starkt grönt ljus som är känsligt för människo- och fiskögon under excitation av ett 380 nm LED-chip.
Figur 1: Struktur och morfologi för CaYAlO4
Figur 2: Spektralegenskaper för CaY1-xTbxAlO4-fosfor
Figur 3: Energiöverföring av Ce3+,Tb3+ samdopade prover
Polydimetylsiloxan (PDMS) har en transmittans på 92 % i det synliga spektrumområdet, vilket gör det till ett utmärkt substratmaterial för att göra färgat fluorescerande hantverk. Teamet kombinerade det fluorescerande pulvret med PDMS och förberedde en ljusgrön biomimetisk modell upphetsad av LED-chips genom 3D-utskriftsteknik och malltillverkningsmetod.
Figur 4: Förberedelse, karaktärisering och jämförelse av 3D-utskriftsmodeller
Det här arbetet föreslår ett Ce3+ och Tb3+co-dopat CaYAlO4-fluorescerande pulver som exciteras av nästan ultraviolett LED, och utvecklar en teknik som kan tillämpas på 3D-utskrift av LED-fisklampor och navigationsljus. I kombination med 3D-utskrift har en lovande teknologi som kan appliceras inom området LED-fiskljus och navigationsljus utvecklats.