[發(fā)明專(zhuān)利]一種鈰、鋱離子摻雜的輝石結(jié)構(gòu)硅鋁酸鹽熒光粉及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910546134.6
• 申請(qǐng)日: 2019-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110105951A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋艷華;安正策;鄒海峰;張向挺;董儒佳;盛野;鄭克巖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09K11/64
• 分類(lèi)號(hào): C09K11/64
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠(yuǎn)

一種鈰、鋱離子摻雜的輝石結(jié)構(gòu)硅鋁酸鹽熒光粉及其制備方法，屬于稀土發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，其表示成分及摩爾組成的化學(xué)式為Ca_0.94Li_x+0.03Ce_0.03Tb_xMg_0.8Al_0.4Si_1.8O₆，其中0.02≤x≤0.04。本發(fā)明是采用高溫固相法合成一系列熒光粉，合成上述產(chǎn)品時(shí)使用相應(yīng)的氧化物、氫氧化物、硝酸鹽、碳酸鹽等為原料，在N₂、H₂混合氣體的還原氣氛下于1225℃～1275℃煅燒3～5h，冷卻后處理得到鈰、鋱離子摻雜的輝石結(jié)構(gòu)硅鋁酸鹽熒光粉。本發(fā)明制得的熒光粉具有吸收范圍廣、發(fā)射強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性強(qiáng)，可與紫外LED芯片結(jié)合制備高發(fā)光性能的白光LED，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈰、鋱離子摻雜的輝石結(jié)構(gòu)硅鋁酸鹽熒光粉及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，由于發(fā)光二極管(LED)在室內(nèi)照明、汽車(chē)車(chē)燈、溫室種植等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的物理化學(xué)性能，受到科研工作者的廣泛關(guān)注。目前市面上常見(jiàn)的白光LED是由藍(lán)光InGaN芯片結(jié)合YAG:Ce黃色熒光粉來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但因可配合使用藍(lán)光芯片的熒光粉種類(lèi)過(guò)于稀缺，且隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，藍(lán)光芯片會(huì)發(fā)生發(fā)光強(qiáng)度的下降，導(dǎo)致整體的發(fā)光顏色出現(xiàn)漂移等原因，該領(lǐng)域的研究前景遇到瓶頸。隨著科研工作者們的不斷研究，目前紫外芯片的制備技術(shù)日漸成熟，故通過(guò)紫外芯片結(jié)合單一基質(zhì)白光熒光粉實(shí)現(xiàn)白光LED成為一大熱點(diǎn)。由于紫外芯片的發(fā)光范圍(<380nm)不包含可見(jiàn)光區(qū)域(380nm～780nm)，因此不會(huì)隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)出現(xiàn)顏色漂移的現(xiàn)象。而目前能被紫外光高效激發(fā)的單一基質(zhì)的白色熒光粉還很少，因此本專(zhuān)利提供一種鈰、鋱離子摻雜的輝石結(jié)構(gòu)硅鋁酸鹽熒光粉及其制備方法。

輝石(pyroxene，augite)是一種常見(jiàn)的單鏈結(jié)構(gòu)的硅酸鹽造巖礦物，廣泛存在于火成巖和變質(zhì)巖中，由硅氧分子鏈組成主要構(gòu)架，晶體結(jié)構(gòu)為單斜晶系或正交晶系。輝石族礦物的一般化學(xué)式可以用W_1-p(X,Y)_1+pZ₂O₆表示。其中，W＝Ca²⁺，Na⁺；X＝Mg²⁺，F(xiàn)e²⁺，Mn²⁺，Ni²⁺，Li⁺；Y＝Al³⁺，F(xiàn)e³⁺，Cr³⁺，Ti³⁺；Z＝Si⁴⁺，Al³⁺。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可被紫外光激發(fā)、具有良好發(fā)光性能和熱穩(wěn)定性的鈰、鋱離子摻雜的輝石結(jié)構(gòu)硅鋁酸鹽熒光粉及其制備方法，該熒光粉可以作為白光LED的光轉(zhuǎn)換材料。

本發(fā)明所述的鈰、鋱離子摻雜的輝石結(jié)構(gòu)硅鋁酸鹽熒光粉，其特征在于：其表示成分及摩爾組成的化學(xué)式為Ca_0.94Li_x+0.03Ce_0.03Tb_xMg_0.8Al_0.4Si_1.8O₆，其中0.02≤x≤0.04。本發(fā)明所述的輝石結(jié)構(gòu)硅鋁酸鹽中，滿足W＝Ca²⁺，X＝Mg²⁺，Y＝Al³⁺，Z＝Si⁴⁺，Al³⁺，即化學(xué)表達(dá)式為Ca(Mg_0.8Al_0.2)(Si_0.9Al_0.1)₂O₆，滿足輝石結(jié)構(gòu)主要成分表達(dá)式。

本發(fā)明所述的鈰、鋱離子摻雜的輝石結(jié)構(gòu)硅鋁酸鹽熒光粉的制備方法，其步驟如下：