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摘要：作为新一代长余辉材料，稀土掺杂的碱土硅酸盐和铝酸盐被广泛应用于应
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急显示、交通标示、装饰工艺乃至织物印花等领域中。本毕业论文采取单质硅粉氧化法
制备硅溶胶，再利用燃烧合成方法制备稀土掺杂的钙镁硅酸盐材料。本文详细研
究了单质硅粉氧化法制备硅溶胶的工艺条件和钙镁硅酸盐合成的影响因素， 结果
表明，pH值较大的硅溶胶有利于钙镁硅酸盐产物的合成，燃烧合成过程的炉温、
实验原料的比例也是本次实验的关键因素。最后，通过调控，获得了发光性能较
好的稀土掺杂的钙镁硅酸盐材料Ca2MgSi2O7。 5685
关键词：单质硅氧化法；燃烧合成；硅酸盐
Materials Synthesis and Properties of Calcium
Magnesium Silicate
Abstract: As a new generation of long-lasting materials, rare earth doped alkaline
earth silicate and aluminates are widely used in emergency display, traffic sign,
decorative craft and even fabric printing and other areas. SiO2 sol was prepared by the
oxidation of elemental silicon powder method and rare earth doped calcium
magnesium silicate material were synthesized by combustion synthesis. Synthesis
process conditions of the oxidation of elemental silicon powder to prepare SiO2 sol
and influencing factors of fabricating calcium and magnesium silicates were studied
in detail. The results show that, it is beneficial for the SiO2sol with higher pH value to
synthesis magnesium silicate product. The furnace temperature in the process of
combustion synthesis and experimental materials ratio are key factors in this
experiment. Finally, by technology regulation, rare earth doped calcium magnesium
silicate materialCa2MgSi2O7 with better luminescence properties could be obtained.
Keywords: silicon oxidation method；combustion synthesis；Silicate
硅酸钙镁盐合成及其性能研究
目 录
引言 1
1 文献综述 .2
1.1 长余辉材料简介 .2
1.1.1 简述 2
1.1.2 分类 2
1.1.3 应用 3
1.2 硅酸盐长余辉材料 .3
1.2.1 硅酸盐长余辉材料的发展 .3
1.2.2 硅酸盐长余辉材料的制备 .4
1.3 硅酸盐长余辉材料的种类 5
1.3.1 硅酸锶 5
1.3.2 硅酸钙镁 5
1.4 课题研究的目的及意义 6
2 实验部分 .7
2.1 实验原料 .7
2.2 实验仪器 .7
2.3 实验步骤 .8
2.3.1 硅溶胶的制备 8
2.3.2 硅酸钙镁材料的制备 .9
2.3.3 稀土掺杂的硅酸钙镁材料的制备 . 10
2.4 性能测试 . 10
3 实验结果与讨论 . 11
3.1 硅溶胶的制备 . 11
3.1.1 单质硅氧化法 11
3.1.2 硅酸钠为原料pH值调节法 13
3.1.3 两种方法的对比 14
3.1.4 计算硅溶胶中二氧化硅的含量 . 14 硅酸钙镁盐合成及其性能研究
3.2 燃烧合成制备钙镁硅酸盐研究 15
3.2.1 不同的炉温对燃烧产物的影响 . 15
3.2.2 不同的pH对合成产物的影响 17
3.2.3 助燃剂对合成产物的影响 . 17
3.3 掺杂稀土后的钙镁硅酸盐研究 18
3.4 燃烧产物形貌的分析 . 20
3.5 燃烧产物激发-发射光谱的分析 . 21
3.5.1 激发光谱分析 21