[發明專利]一種Ce摻雜YAG發光陶瓷的制備方法

有效

• 申請號: 201610629810.2
• 申請日: 2016-08-03
• 公開（公告）號: CN107686345B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 陳雨叁;李乾;許顏正
• 申請（專利權）人: 深圳光峰科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/44
• 分類號: C04B35/44;C04B35/628;C04B35/622
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本發明公開了一種Ce摻雜YAG發光陶瓷的制備方法，包括：氧化釔納米粉體與可溶性鈰鹽溶液在沉淀劑的存在下，反應生成包覆型的氧化釔?氧化鈰復合粉體的前驅體，經焙燒得到氧化鈰包覆在氧化釔納米粉體表面的包覆型的氧化釔?氧化鈰復合粉體；將氧化釔?氧化鈰復合粉體與鋁的化合物進行混料后，預處理燒結和燒結，得到Ce摻雜YAG發光陶瓷。使用本發明的制備方法得到的包覆型氧化釔?氧化鈰復合粉體中鈰與氧化釔充分且均勻接觸，提高了鈰進入釔晶格中的反應效率，從而提高發光陶瓷的相純度；同時，該制備方法工藝簡單，生產周期縮短，降低成本，適合批量生產。

技術領域

本發明涉及YAG發光陶瓷技術領域，尤其涉及一種基于包覆型氧化釔-氧化鈰復合粉體的Ce摻雜YAG發光陶瓷的制備方法。

背景技術

隨著半導體光源行業的飛速發展，具有大功率、小光斑和超高亮度的光源的應用越來越廣泛，而采用硅膠來封裝熒光粉材料受激發光，已經很難承受其激發光的高功率密度。目前，最常用的是采用透明的玻璃材料作為粘結劑來封裝熒光粉，但是，大功率帶來的高熱量的積累，使得熒光粉出現熱飽和現象，長期使用的亮度衰減較為明顯，其主要原因是玻璃的導熱性能較差，散熱效果一般。

針對這一原因，人們致力于研究Ce摻雜YAG發光陶瓷，該陶瓷的結構特性是鈰取代部分釔的晶格位置。Ce摻雜YAG發光陶瓷的制備方法通常采用固相法。在固相法中，鈰(Ce)的摻入是關鍵點，一般是以氧化鈰的形式摻入其中。由于其摻入量較少，固相之間混料很難均勻分散，在固固反應的Ce摻雜YAG制備中，會存在很多缺陷和反應不完全等問題。體現在：一方面造成鈰在釔的晶格分布不均勻，局部區域鈰含量偏高，造成發光濃度淬滅；另一方面造成發光陶瓷的相純度很低，存在很多中間相產物。而上述問題均會直接影響發光陶瓷的發光效率。

要提升Ce摻雜YAG發光陶瓷的熒光效率，關鍵在于改善鈰摻雜均勻性，提升鈰在固相法混料中的分散性能，提高發光陶瓷的相純度。有效的方法是鈰以液相的形式加到原料配方中，傳統的共沉淀法是將鈰、釔和鋁三者的硝酸鹽在液相下混合共同沉淀在一起制備Ce摻雜YAG前驅體粉體，該方法雖然解決了混料不均勻的問題，但是需要配置大量的鹽溶液和酸堿溶液，制備工藝復雜、周期長，廢棄的酸堿鹽溶液較多，造成環境污染較嚴重，對設備的腐蝕性較強。

發明內容

本發明提供一種基于包覆型氧化釔-氧化鈰復合粉體的Ce摻雜YAG發光陶瓷的制備方法，該方法工藝簡單，只需使用少量酸堿鹽溶液，對環境無污染。

本發明通過如下技術方案實現：

一種Ce摻雜YAG發光陶瓷的制備方法，包括：

(1)制備氧化釔-氧化鈰復合粉體：氧化釔納米粉體與可溶性鈰鹽溶液在沉淀劑的存在下，反應生成包覆型的氧化釔-氧化鈰復合粉體的前驅體，經焙燒得到氧化鈰包覆在氧化釔納米粉體表面的包覆型的氧化釔-氧化鈰復合粉體；

(2)制備Ce摻雜YAG發光陶瓷：將上述氧化釔-氧化鈰復合粉體與鋁的化合物進行混料后，經過燒結預處理和燒結，得到Ce摻雜YAG發光陶瓷。

其中，第一種方案在沉淀劑的存在下進行，其具體步驟包括：

(a)配制氧化釔納米粉體懸濁液：將經過預處理的氧化釔納米粉體加入到上述第一沉淀劑的溶液中并分散均勻，得到均勻的懸濁液；

(b)配制可溶性鈰鹽溶液：取預定量的可溶性鈰鹽加入到水中得到可溶性鈰鹽溶液；

(c)沉淀包覆：將上述鈰鹽溶液緩慢滴加入上述懸濁液中，攪拌陳化，得到混合溶液，將上述混合溶液水洗并干燥，得到包覆型的氧化釔-氧化鈰復合粉體的前驅體；

(d)焙燒前驅體：將包覆型的氧化釔-氧化鈰復合粉體的前驅體焙燒，得到包覆型的氧化釔-氧化鈰復合粉體。

進一步地，按照釔的物質量與鈰的物質的量的比值(1-x)/x，其中0x0.1，配置上述氧化釔納米粉體和上述可溶性鈰鹽。