[發明專利]無鉛鐵電上轉換熒光材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710337929.7
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107057699B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 羅來慧;黃胤鵬
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78;G01K11/14
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 景豐強;葉桂萍

1.一種無鉛鐵電上轉換熒光材料，包括結構為ABO₃的鈣鈦礦無鉛鐵電陶瓷材料，其特征在于：該無鉛鐵電陶瓷材料的化學式為Na_0.5Bi_0.5-x-yYb_xTm_yTiO₃，其中，0.005≤x≤0.02；0.00005≤y≤0.001，通過在A位添加稀土元素敏化劑Yb³⁺以及稀土元素激活劑Tm³⁺取代Bi³⁺，進而實現缺陷基上轉換發光。

2.根據權利要求1所述的無鉛鐵電上轉換熒光材料，其特征在于所述的無鉛鐵電陶瓷材料的化學式為Na_0.5Bi_0.499-xYb_xTm_0.001TiO₃，其中，y＝0.001，所述無鉛鐵電陶瓷材料隨著Yb含量x的改變，陶瓷上轉換熒光顏色由淡綠色變成淡藍色。

3.根據權利要求1所述的無鉛鐵電上轉換熒光材料，其特征在于所述的無鉛鐵電陶瓷材料的化學式為Na_0.5Bi_0.48-yYb_0.02Tm_yTiO₃，其中，x＝0.02，所述無鉛鐵電陶瓷材料隨著Tm含量y值的改變，陶瓷上轉換熒光顏色由深綠色變為深藍色。

4.根據權利要求1所述的無鉛鐵電上轉換熒光材料，其特征在于所述的無鉛鐵電陶瓷材料的化學式為Na_0.5Bi_0.4796Yb_0.02Tm_0.0004TiO₃，其中，x＝0.02，y＝0.0004，所述無鉛鐵電陶瓷材料上轉換熒光顏色接近白色。

5.一種無鉛鐵電上轉換熒光材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)采用Bi₂O₃，Na₂CO₃，TiO₂，Tm₂O₃，Yb₂O₃為原料，按照化學式為Na_0.5Bi_0.5-x-yYb_xTm_yTiO₃的無鉛鐵電陶瓷材料中的Bi，Na，Yb，Tm，Ti化學計量比進行稱重配料，其中，x的取值為0.005～0.02，y的取值為0.00005≤y≤0.001；然后放入球磨罐中球磨混合，然后球磨后的原料放入烘箱烘干，烘干后原料利用壓片機在5～80MPa下壓片，壓完片后的生胚放入馬弗爐中，在750～850℃下保溫1～3個小時，合成Na_0.5Bi_0.5-x-yYb_xTm_yTiO₃胚體；

(2)將步驟(1)中所得的胚體碾碎，放入球磨罐中球磨5～10小時，球磨后放入烘箱烘干；

(3)將步驟(2)所得的烘干粉體加入質量溶度為3～5％的聚乙烯醇水溶液作粘結劑造粒，將造粒后的粉體在100～200MPa下壓片成型；然后將胚體放入馬弗爐中在600～700℃下保溫0.5～3個小時分解粘結劑，然后在1050～1200℃下保溫2～4小時，最終所得的陶瓷片就為Na_0.5Bi_0.5-x-yYb_xTm_yTiO₃無鉛鐵電上轉換熒光陶瓷材料。

6.根據權利要求5所述的無鉛鐵電上轉換熒光材料的制備方法，其特征在于所述步驟(1)球磨混合中原料體積：瑪瑙球子體積：球磨介質無水乙醇的體積比為1：(1～1.2)：(1～1.5)。