[發(fā)明專利]一種近紅外長余輝熒光粉及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410013887.8
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103911147A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁鼎貴;王銀海;劉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C09K11/62
• 分類號: C09K11/62
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種近紅外長余輝熒光粉及其制備方法，屬于發(fā)光材料領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

長余輝發(fā)光材料簡稱長余輝材料，又被稱為蓄光型發(fā)光材料、夜光材料，其本質(zhì)上是一種光致發(fā)光材料，它是一類吸收能量如可見光，紫外光，X-ray等，并在激發(fā)停止后仍可繼續(xù)發(fā)出光的物質(zhì)，它能將能量儲存在能陷里，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的材料。固體摻雜的發(fā)光材料在實(shí)際中應(yīng)用廣泛，目前在光照明、印刷、發(fā)光裝飾、及夜光標(biāo)記等領(lǐng)域已經(jīng)得到了很好的發(fā)展。在現(xiàn)階段的實(shí)際生產(chǎn)中，一方面，藍(lán)色和綠色長余輝發(fā)光材料的化學(xué)穩(wěn)定性、發(fā)光性等都基本滿足實(shí)用需求。另一方面，相對可見光范圍的長余輝發(fā)光而言，近紅外（700-2500nm）長余輝發(fā)光材料研究較少，技術(shù)發(fā)展相對滯后。含硫的近紅外長余輝材料雖然有較好的亮度和余輝時(shí)間，但是卻易于氧化和水解，這制約了它的進(jìn)一步發(fā)展。而對于其他一些如Pr³⁺激活的鈦酸鹽或者是Mn²⁺激活的磷酸鋅等制成的熒光粉，發(fā)光強(qiáng)度和余輝時(shí)間更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)用的要求。ZnGa₂O₄是一種優(yōu)異的基質(zhì)發(fā)光材料，基質(zhì)對紫外光和近紫外有強(qiáng)烈的吸收，在該基質(zhì)中加入Cr³⁺離子可以得到近紅外的發(fā)光材料。但是只是摻入Cr³⁺離子得到的余輝效果卻并不理想。當(dāng)在其中同時(shí)摻入Nd³⁺后余輝性能的到明顯的改善，主要是因?yàn)橐隢d³⁺離子的使基質(zhì)中的缺陷濃度得到很大提高。這些缺陷在基質(zhì)中作為一種載流子陷阱。受到激發(fā)的載流子，落入陷阱中被困住，然后慢慢得到釋放，就產(chǎn)生了余輝的效果。熒光粉中摻入適量的Nd³⁺可以增加這種陷阱的數(shù)量，從而達(dá)到增強(qiáng)余輝的能力。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，研制出一種硬度小、粒度細(xì)、結(jié)晶程度高而且具備良好發(fā)紅光效果和余輝性能的長余輝發(fā)光材料。?

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。?

本發(fā)明提供的一種近紅外長余輝熒光粉，其表達(dá)式為：?

ZnGa₂O₄：aCr³⁺：bNd³⁺,??以ZnGa₂O₄為基質(zhì)，

其中a=0.01，0.01≤b≤0.05。

本發(fā)明還提供一種所述的近紅外長余輝熒光粉的制備方法：包括以下步驟：?

（1）將純度不小于99.99%的高純氧化物ZnO、Ga₂O_3?、Cr₂O₃、Nd₂O₃分別按以下摩爾比稱量：

?????????????????ZnO????????????????????????1

?????????????????Ga₂O_{3????????????????????}?????????1

?????????????????Cr₂O_{3??????????????????????}?????0.005

?????????????????Nd₂O_{3????????????????????}???0.005~0.025

（2）上述材料混合后，研磨1小時(shí)以上，達(dá)到混合均勻；

??????（3）?研磨后的混合物放入坩堝，然后放到高溫爐中，啟動(dòng)高溫爐，讓混合物進(jìn)行高溫固相反應(yīng)，整個(gè)過程按如下進(jìn)行：

?????設(shè)置升溫時(shí)間和溫度，其中時(shí)間為6小時(shí)，溫度為1400°C?；

?????設(shè)置保溫時(shí)間6小時(shí)；

?????設(shè)置降溫時(shí)間5小時(shí)，溫度從1400°C?降到800°C?；

?????然后800°C自然降溫到室溫；

?????（4）煅燒后取出，再次放到研缽中研磨成粉末狀熒光粉，得到以ZnGa₂O₄為基質(zhì)的近紅外長余輝熒光粉。

本發(fā)明的有益效果是：