[發(fā)明專利]一種硅酸鹽長余輝發(fā)光材料及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810090861.8
• 申請日: 2008-04-01
• 公開（公告）號: CN101255339A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王育華;李艷琴
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州大學
• 主分類號: C09K11/79
• 分類號: C09K11/79
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司
• 代理人: 張晉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)光材料，特別是硅酸鹽長余輝發(fā)光材料。

背景技術(shù)

長余輝材料是一種新型環(huán)保節(jié)能材料，它能在吸收太陽光或燈光的能量后，將部分能量儲存起來，然后慢慢地把儲存的能量以可見光的形式釋放出來，在光源撤出后仍然可以長時間發(fā)出可見光。長余輝發(fā)光材料由于在顯示器的背光燈、標志照明和夜光涂料等方面均有廣泛的商業(yè)用途，因而從20世紀初以來在材料組成的研究，制備工藝的研究等方面都得到了迅速的發(fā)展。

現(xiàn)有技術(shù)中的長余輝發(fā)光材料是用ZnS:Cu等硫化物作為主要母體經(jīng)過高溫燒結(jié)而制成的。由于硫化物熒光體存在發(fā)光時間短，亮度不佳和化學穩(wěn)定性差的缺點。為了改變這些不足，有人曾在硫化物中添加放射性物質(zhì)來補償其缺點，但是添加放射性物質(zhì)操作時不僅對人體有害，而且會對環(huán)境造成污染。20世紀90年代以來投入了大量的人力和物力，發(fā)明了鋁酸鹽為基質(zhì)的長余輝材料，這類材料具有余輝亮度高、時間長、光穩(wěn)定性好的優(yōu)點，但其耐水性差，發(fā)光色單一，在較大的程度上限制了其應用。1998年中國發(fā)明專利98105078.6公開了一種硅酸鹽長余輝發(fā)光材料及其制造方法，該專利公開的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料的化學組成為：

aMO·bM’O·cSiO₂·dR:Eux，Lny，

其中M是Sr、Ca、Ba和Zn中的一種或多種元素；M’是Mg、Cd和Be中的一種或多種元素；R是B₂O₃，P₂O₅種的一種或二種成分；其包含的主要化合物為M₂MgSi₂O₇或M₃MgSi₂O₈(其中M為Sr，Mg或Ba)。該材料克服了鋁酸鹽體系耐水性差，發(fā)光顏色單一的缺點。但M₂MgSi₂O₇、M₃MgSi₂O₈化合物的熔點較高，在制備中煅燒溫度都在1200℃以上，生產(chǎn)能耗較高。而且現(xiàn)有技術(shù)中這類發(fā)光粉存在燒結(jié)溫度高，生產(chǎn)能耗較高的不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供了一種硅酸鹽型的，在制備時燒結(jié)溫度較低的，可發(fā)出藍色余輝的發(fā)光材料。

本發(fā)明的發(fā)光材料的化學組成為：Sr_1-x-yO·MgO·1.7SiO₂·0.1B₂O₃:Eu²⁺_x，Dy³⁺_y其中0.001≤x≤0.01，0.002≤y≤0.02。由其組成可見這種發(fā)光粉為非整比的硅酸鹽的長余輝藍光材料，是一種新的發(fā)光材料。

本發(fā)明的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料的制備方法，采用高溫固相法制備，即按化學組成稱取鍶的鹽或氧化物、鎂的鹽或氧化物，硼酸、硅酸、銪的氧化物，以及鏑的氧化物為原料，用無水乙醇為分散劑，將各原料研磨至微米級，再在還原條件下鍛燒后自然冷卻至室溫，再進行粉碎、研磨。

本發(fā)明制備方法的一個最佳實施例是采用鍶的碳酸鹽、鎂的硝酸鹽、硼酸、硅酸和銪的氧化物，以及鏑的氧化物為原料，用無水乙醇為分散劑，將各原料研磨至微米級，在還原條件下鍛燒后自然冷卻至室溫，再進行粉碎、研磨。

本發(fā)明的長余輝材料的熔點較現(xiàn)有技術(shù)低，其燒結(jié)溫度一般在1150℃，因此在制備中所需的能耗低于現(xiàn)有技術(shù)。這種材料可降低生產(chǎn)成本，并具有硅酸鹽材料的耐水性好，余輝亮度高、余輝時間長等優(yōu)點，是一種具有較大應用前景的長余輝發(fā)光材料。

附圖說明

附圖1為樣品Sr_0.97O·MgO·1.7SiO₂·0.1B₂O₃:Eu²⁺_0.01，Dy³⁺_0.02的X射線衍射圖。圖中縱坐標為衍射強度，橫坐標為2θ。由XRD圖譜可知，樣品與Sr₂MgSi₂O₇具有相同的XRD衍射圖譜，表明其具有與Sr₂MgSi₂O₇相同的晶體結(jié)構(gòu)。