[發明專利]一種磷酸鹽長余輝發光材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110324833.X
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN102337127A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 郭德興;張占輝;黃志良;萬奇
• 申請（專利權）人: 佛山紅獅陶瓷有限公司
• 主分類號: C09K11/71
• 分類號: C09K11/71
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于發光材料技術領域，具體涉及一種具有長余輝發光效果的發光材料及其制備方法。

背景技術

長余輝發光材料俗稱夜光粉，屬于光致發光材料的一種，是指經日光和長波紫外線等光源的短時間照射，關閉光源后，仍可以在很長一段時間內持續發光的材料。長余輝發光材料作為一種儲能、節能的“綠色光源材料”，在能源日益短缺的今天越來越受到人們的重視，尤其在弱光照明、顯示方面應用非常廣泛。目前,長余輝發光材料制品有發光涂料、油漆、發光油墨、發光釉料、發光塑料、發光橡膠、發光皮革、發光玻璃、發光陶瓷、發光裝飾石、發光鋁塑復合板、發光工藝品等，大量應用于建筑裝飾、交通運輸、消防安全、儀器儀表、地鐵隧道、印刷印染、廣告牌匾、珠寶首飾等各個領域。

人們研究較早的長余輝材料是硫化物材料，硫化物材料的典型代表是堿土金屬硫化物系列，如硫化鋅和硫化鈣等。最具代表性的是發光顏色為黃綠色的ZnS：Cu系列、發光顏色為藍色的CaS：Bi系列和發光顏色為紅色的CaS：Eu系列。這類材料雖然具有發光顏色多樣、弱光下吸光速度快等優點，但是也存在著明顯的缺點，如余輝亮度低、余輝時間短、化學性質不穩定、易潮解、抗老化性差，與水汽接觸時會緩慢的分解，并產生刺激性有毒的H₂S或H₂Se氣體，無法適應室外全天候的商業化目的。雖然通過添加放射性元素、材料包膜等手段來克服這些缺點,延長了余輝時間,但放射性元素的加入對人身健康和環境都造成危害,因此這類長余輝材料的應用還是受到很大程度的限制。

20世紀90年代初，一種新的長余輝發光材料SrAl₂0₄：Eu²⁺，Dy³⁺被研制成功，與傳統硫化物體系中的黃綠色長余輝光材料ZnS：Cu相比，這種材料具有發光效率高、余輝性能優良、化學穩定性好以及無放射性等優點。它的出現再次引起了人們對尋找新型環保節能高效長余輝發光材料的極大興趣，推動了長余輝發光材料的研究開發，同時，也加速了長余輝發光材料的產業化步伐。不過鋁酸鹽體系長余輝材料也存在抗濕性差，生產中對原料的純度要求高、燒結溫度高、發光單一、耐高溫性能差等缺點。

硅酸鹽體系作為另一類新型長余輝材料，由于其化學性質較鋁酸鹽體系穩定，發光顏色與鋁酸鹽長余輝發光材料可以互補，而且高純二氧化硅原料價廉、易得，燒結溫度比鋁酸鹽體系低100℃以上，在某些行業（如陶瓷行業）應用好于鋁酸鹽長余輝發光材料，是一類極有前途的新型長余輝材料，但余輝亮度和時間還落后于鋁酸鹽長余輝發光材料。

以磷酸鹽為基質的長余輝發光材料很少有研究進行報道。中國發明專利03109879.7報道了一種Zn₃(PO₄):Mn²⁺型磷酸鋅長余輝發光材料及其制備方法，中國發明專利200510119082.2提供了一種RMg2(PO₄)₂（R=Ca、Sr或Ba）型堿土磷酸鹽長余輝發光材料及其制備方法，中國發明專利200610033929.X報道了一種MgZn₂(PO₄)₂:xMn²⁺,yM型磷酸鎂鋅紅色長余輝發光材料及其制備方法，但均未涉及以磷酸鹽為基質的、由稀土離子激活的長余輝發光材料。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種長余輝發光材料，該材料以磷酸鹽為基質，以二價銪為主激活劑，以一種或幾種高價態的金屬離子為輔助激活劑，可發射藍綠色、藍色或紫色長余輝。

本發明的另一個目的是提供上述磷酸鹽長余輝發光材料的制備方法。

本發明是采用如下技術解決方案來實現上述目的：一種磷酸鹽長余輝發光材料，其具有如下化學式組成：A_3-x-y(PO₄)₂:xEu²⁺,?yB，其中A為堿土金屬離子Ca²⁺、Sr²⁺或Ba²⁺的一種或幾種；B為Tb³⁺、Gd³⁺、Dy³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺、La³⁺中的一種或幾種，且0<x≦0.3，0≦y≦0.3。

一種磷酸鹽長余輝發光材料的制備方法，其特征在于，包括有以下步驟：