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用于大功率LED灯的新型陶瓷荧光粉可节省20-30%的能源

时间:2022-04-24 13:58:04来源:

复合陶瓷荧光粉的微观结构,以及基于它的LED器件的外观。

远东联邦大学(FEFU)的材料科学家与一个国际研究团队合作,已经推进了复合陶瓷材料(Ce3 +:YAG-Al2O3)的设计,即可以应用于以下领域的固态光转换器(磷光体):地面和航空航天技术。与商用模拟产品相比,基于开发材料的LED系统可节省20-30%的能源。相关文章发表在材料表征杂志上。

全球电力生产中超过15%(每年约4,500亿美元)用于照明。根据俄罗斯运行的光子学发展路线图,效率超过150 lm / W的LED技术的发展将在2025年之前节省多达30%的电力。

基于已开发的陶瓷光转换器,既可以生产紧凑型节能白光发光二极管(wLED),又可以生产大功率(高亮度)系统。从便携式投影仪和内窥镜到对角线超过100英寸的激光电视,用于汽车和飞机构造的照明设备,大型结构等,在许多光子应用中都需要这种新材料。

“白光LED的消耗量是高亮度LED的总消耗量的一半以上。用于现代商业白色LED的有机磷光体生产技术的某些特殊性导致发光二极管快速老化,从而导致亮度和显色质量下降。我们通过基于钇铝石榴石,铈离子Ce3 +:YAG活化和氧化铝Al2O3的热稳定相的复合陶瓷形式制造完全无机的光转换器,从而解决了这个问题。” FEFU理工学院(学校,PI)的“高级陶瓷材料” REC。

新材料的特点是具有较高的热强度和导热系数,具有较高的泵浦功率,并产生明亮的白光,而没有明显的光致发光强度的热猝灭。与商用Ce3 +:YAG样品相比,这可以将LED器件的工作°温度降低至120-70C,是原来的2倍以上。

“我们通过真空反应烧结铝,钇,铈和g的初始氧化物粉末来合成材料。我们特别注意确定主要散射中心(残留孔和Al2O3微晶)与陶瓷磷光体的光谱性质之间的定量关系。我们的光转换器可满足新一代wLED的所有要求。它们具有长寿命,高发光效率和显色指数,同时又保持了对环境友好性和材料尺寸的要求。” FEFU工业安全部“高级陶瓷材料” REC主任项目经理Denis Kosyanov说道。 PI。

参与研究的是来自远东联邦大学(FEFU)的研究人员;中国科学院大学上海陶瓷研究所,上海技术研究所;俄罗斯科学院远东分院化学研究所;俄罗斯科学院西伯利亚分校的固态化学和机械化学研究所。

参考:“用于高亮度照明的Al2O3-Ce:YAG和Al2O3-Ce:(Y,Gd)AG复合陶瓷:微观结构的影响”,作者:D。Yu。Kosyanov,Xin
Liu,A.A。Vornovskikh,A.A.Kosianova,A.M.Zakharenko,A.P.Zavjalov,O.O.Shichalin,V.Yu。Mayorov,V.G. Kuryavyi,Qian Xing Qian,Zou Zou and Jiang Li,2021年1月6日,材料表征。
10.1016 / j.matchar.2021.110883

这项工作得到了俄罗斯科学基金会的资助(项目编号20-73-10242)。

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