[發(fā)明專利]一種氮化鋁基質(zhì)的熒光陶瓷的制備方法及相關(guān)熒光陶瓷

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610160983.4
• 申請(qǐng)日: 2016-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN107200589B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李乾;許顏正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳光峰科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/581
• 分類號(hào): C04B35/581;C04B35/622
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一種氮化鋁基質(zhì)的熒光陶瓷的制備方法及相關(guān)熒光陶瓷。本發(fā)明保護(hù)一種氮化鋁基質(zhì)的熒光陶瓷的制備方法，依序包括以下步驟：混料：將粒徑為0.1～1μm的氮化鋁與粒徑為10～30μm的熒光粉混合，得到氮化鋁?熒光粉漿料；除雜：將漿料干燥，然后將其煅燒，獲得氮化鋁?熒光粉粉末；熱處理：將粉末熱處理，得到熒光陶瓷，其中，氮化鋁?熒光粉粉末在熱處理前和/或熱處理中經(jīng)過(guò)5MPa以上高壓處理，熱處理溫度為1500～1850℃，在無(wú)氧氣氛下進(jìn)行。該制備方法使得在制備過(guò)程中熒光粉保持晶體新貌不變的情況下，氮化鋁進(jìn)入液相，得到致密、低孔隙率的熒光陶瓷，極大的提高了熒光陶瓷的導(dǎo)熱性能和發(fā)光效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熒光陶瓷領(lǐng)域，特別是涉及一種氮化鋁基質(zhì)的熒光陶瓷的制備方法及相關(guān)熒光陶瓷。

背景技術(shù)

藍(lán)色激光激發(fā)熒光材料獲得可見光的技術(shù)，隨著激光顯示技術(shù)的發(fā)展不斷獲得重視，當(dāng)前的研究大方向主要是針對(duì)激光激發(fā)熒光粉的特性來(lái)開發(fā)新型的熒光材料(波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料)，主要的要求是發(fā)光亮度高、能夠承受大功率激光照射、光學(xué)轉(zhuǎn)換效率高、導(dǎo)熱性能高等特點(diǎn)。

傳統(tǒng)的熒光陶瓷主要針對(duì)LED的發(fā)光特性開發(fā)，由于LED芯片的功率較小，發(fā)出的藍(lán)光功率密度較低，因此針對(duì)LED開發(fā)的發(fā)光陶瓷的發(fā)光效率并沒(méi)有得到足夠的重視。比如常見的YAG熒光陶瓷主要由原料粉末Al₂O₃、Y₂O₃、CeO₂煅燒后，壓力機(jī)下壓制成片，然后燒結(jié)得到熒光陶瓷。由于熒光陶瓷一般覆蓋LED表面，需追求一定的透光性能，因此YAG熒光陶瓷比較偏向透光度性能，其中的晶粒成長(zhǎng)程度較低，導(dǎo)致其發(fā)光亮度偏低。此外，傳統(tǒng)的YAG陶瓷的熱導(dǎo)率也相對(duì)較低，一般為10～14W/(m·K)，隨著激光光源技術(shù)的發(fā)展，光源功率越來(lái)越大，要求光轉(zhuǎn)換材料具有更高的熱導(dǎo)性能，能夠?qū)⒐廪D(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生的大量熱量迅速的傳遞出去。

因此，一種獲得高熱導(dǎo)率、高發(fā)光效率的熒光陶瓷的制備方法亟待開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中，制備得到的熒光陶瓷熱導(dǎo)率低、發(fā)光效率低的缺陷，本發(fā)明提供一種獲得高熱導(dǎo)率、高發(fā)光效率的熒光陶瓷的制備方法，依序包括以下步驟：

混料：將氮化鋁、熒光粉與研磨溶劑均勻混合，得到氮化鋁-熒光粉漿料，氮化鋁的粒徑為0.1～1μm，熒光粉的粒徑為10～30μm；除雜：將氮化鋁-熒光粉漿料干燥，然后將其在有氧氣氛下煅燒，除去其中的水和有機(jī)物，獲得氮化鋁-熒光粉粉末；熱處理：將氮化鋁-熒光粉粉末熱處理，得到熒光陶瓷，其中，該氮化鋁-熒光粉粉末在熱處理前和/或熱處理中經(jīng)過(guò)5MPa以上高壓處理，使氮化鋁-熒光粉粉末保持致密，熱處理溫度為1500～1850℃，熱處理在無(wú)氧氣氛下進(jìn)行。

優(yōu)選地，熒光粉包括YAG:Ce³⁺或LuAG:Ce³⁺。

優(yōu)選地，熒光粉占氮化鋁-熒光粉粉末的質(zhì)量百分比為15～90％

優(yōu)選地，混料步驟包括，將氮化鋁、熒光粉、研磨溶劑、增稠劑和陶瓷分散劑混合后球磨。

優(yōu)選地，混料步驟包括，首先將氮化鋁與所述研磨溶劑、增稠劑和陶瓷分散劑混合球磨，然后加入熒光粉，進(jìn)行二次球磨。

優(yōu)選地，除雜步驟包括，將氮化鋁-熒光粉漿料干燥獲得干粉，然后將其在有氧氣氛下煅燒，除去有機(jī)成分。

優(yōu)選地，在熱處理步驟前，包括將氮化鋁-熒光粉粉末造粒的步驟，得到顆粒大小為50～200μm的氮化鋁-熒光粉粉末。

優(yōu)選地，熱處理步驟中，熱處理在氮?dú)狻⒌獨(dú)鈿錃饣旌蠚狻⒍栊詺怏w或真空氣氛下進(jìn)行。