[發明專利]Pr³⁺摻雜(Y_XLa_1-X)₂O₃發光材料制備方法無效

申請號：	200910196522.2	申請日：	2009-09-25
公開（公告）號：	CN101665695A	公開（公告）日：	2010-03-10
發明（設計）人：	楊秋紅;厲冰峰;陸神洲;張浩佳	申請（專利權）人：	上海大學
主分類號：	C09K11/78	分類號：	C09K11/78;C04B35/622;C04B35/505
代理公司：	上海上大專利事務所（普通合伙）	代理人：	顧勇華
地址：	200444***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	pr sup 摻雜 sub la 發光材料制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及Pr³⁺摻雜(Y_xLa_1-x)₂O₃基熒光粉和透明陶瓷的制備方法，屬新型熒光材料和特種陶瓷制造工藝技術領域。

背景技術

當稀土元素被用作發光(熒光)材料的基質成分，或是被用作激活劑、共激活劑、敏化劑或摻雜劑時，這類材料一般統稱為稀土發光材料或稀土熒光材料。隨著稀土分離、提純技術的進步，以及相關技術的促進，稀土發光材料的研究和應用將得到顯著的發展。進入二十一世紀后，隨著一些高新技術的發展和興起，稀土發光材料科學和技術又步入一個新的活躍期，它為今后占主導地位的平板顯示、第四代新照明光源、現代醫療電子設備、更先進的光纖通信等高新技術的可持續發展和源頭創新提供可靠的依據和保證。所以，充分綜合利用我國稀土資源庫，發展稀土發光材料是將我國稀土資源優勢轉化為經濟和技術優勢的具體的重要途徑。

發光材料成品及其各種制品(如發光涂料、塑料膜或板、纖維、陶瓷、玻璃等)可應用于國民經濟的眾多領域。發光材料的應用主要有光源、顯示、光電子學器件、輻射場的探測以及輻射劑量的記錄等。作為光源用在日光燈、高壓汞燈、發光二極管等發面；作為顯示，用于數字符號(如低壓熒光數碼管、發光數碼二極管、電致發光數字屏)和平板圖像顯示(如電致發光模擬顯示、矩陣顯示)；作為顯像，可應用于黑白電視、彩色電視、飛點掃描、夜視儀、 X光轉換器等；在輻射探測、記錄方面，用于閃爍晶體、高頻電磁場的探測及作為計量劑；用于光電子器件，獲得了光控電致發光元件和光電雙控的元件等；在日常的生活中可以起到低度應急照明、指示標志作用以及裝飾美化作用。

閃爍體材料是一種在高能粒子或高能射線(X射線、γ射線、α射線)作用下發出可見光或紫外光的光功能材料。其主要是依靠輻射粒子在某些物質中引起的閃光來探測電離輻射。由閃爍材料制成的探測器主要用于高能物理(如精密電磁量能器等)、核醫學(如X射線、CT等)、工業應用(如CT探傷等)、空間物理、交通安全稽查和地質勘測等領域。目前這一類探測器中用的主要是無機閃爍晶體。

閃爍陶瓷是一種新型的功能陶瓷材料，由于在其粉體制備過程中可以較容易地實現摻雜離子分子級別的均勻混合、制備工藝簡單、成本低及良好的機械加工性能等，成為了近年來新型閃爍材料研究的熱點和前沿。對于一些潛在的無機閃爍體，傳統的晶體生長技術難以制備，透明陶瓷制備技術使得發展多晶陶瓷閃爍體變為可能。多晶陶瓷制備技術可以實現均勻摻雜，且工藝簡單，生長成本低。陶瓷燒結過程可以在大大低于材料熔點的溫度下進行，過程所需時間遠低于提拉晶體所需時間。閃爍材料的性能不僅取決于基體晶格和激活劑，而且取決于制備過程，要獲得閃爍性能優異的閃爍體，燒結過程中必須設法保證激活劑離子的均勻分布，而提拉法生長的閃爍晶體，則可能由于摻雜離子濃度梯度導致梯度化衰減時間，固相致密化技術通常可獲得無摻雜離子濃度梯度的材料，而這對發光性能很重要。美國公司是最早從事閃爍陶瓷材料研究也是目前在該領域獲得成果最多的機構。早期的陶瓷閃爍體是將粉體形態的發光粉體涂敷或電泳沉積在適當基質上應用的，如Gd₂O₂S:Pr，Ce，F(GOS)和BaHfO₃:Ce等。 1988年Yukio?Ito等制備出用于X射線斷層攝影探測器的Gd₂O₂S:Pr陶瓷閃爍體。后來的研究基本都集中于致密陶瓷閃爍體，如1997年GE公司開發的(Y，Gd)₂O₃:Eu，Pr(YGO)(商業名為HiLight^TM)和Gd₃Ga₅O₁₂:Cr，Ce(GGG)。美國Boston大學和波蘭Wroclaw大學合作研究的 Y₂Al₅O₁₂:Ce(YAG)，及西歐核子研究中心(Centre?European?de?RecherchéNucleaire，CERN)和白俄羅斯合作研究的Lu₂Hf₂O₇:Ce，La₂Hf₂O₇:Ce，Ba₃Lu₄O₉:Ce等。在國內，2002年，中國科學院上海硅酸鹽研究所在國內率先開展了透明閃爍陶瓷的研究。2005年，黃存新等采用固相反應合成Gd₂O₂S:Pr陶瓷閃爍體，主發射峰位于512nm處。