[發明專利]摻鈰釔鋁石榴石透明陶瓷原料及制備方法

在審

• 申請號: 202111577859.5
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN114044668A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 吳倩穎;周進;高國忠;袁厚呈;秦鐵;劉章;楊洋
• 申請（專利權）人: 江蘇鐵錨玻璃股份有限公司
• 主分類號: C04B35/44
• 分類號: C04B35/44;C04B35/50;C04B35/622;H01L33/50
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 楊芳

本申請涉及一種摻鈰釔鋁石榴石透明陶瓷原料及制備方法。該原料包括以下質量百分數的成分：54?57％的氧化釔粉；40％?42％的氧化鋁粉；0?0.5％的氧化鈰粉；0?0.5％的氧化鎂粉；0?0.5％的正硅酸乙酯；0?1％的PEG200粉；1?2％的PVA。該制備方法包括以下步驟：將氧化釔粉、氧化鋁粉、氧化鈰粉、氧化鎂粉、正硅酸乙酯和PEG200粉混合在一起，并球磨，得到漿料；將漿料與PVA混合均勻，并加入造粒塔進行噴霧造粒，得到造粒粉；將造粒粉加入模具內，干壓成型之后，再冷等靜壓，得到生坯；先預燒生坯，再在真空條件下燒結之后，冷卻退火，得到透明陶瓷，該透明陶瓷密度接近理論值4.55g/cm3，在可見光范圍的直線透過率高于74％。

技術領域

本申請涉及一種透明陶瓷，特別是涉及一種摻鈰釔鋁石榴石透明陶瓷原料及制備方法。

背景技術

白光LED作為一種新型全固態照明光源，具有節能、無污染等優點，所以擁有廣闊的應用前景和市場。目前市場上銷售的白光LED產品的主流方式就是“藍光LED+黃色熒光粉”的組合方式，而釔鋁石榴石Y₃Al₅O₁₂(簡稱YAG)，具有耐高強度輻照和電子轟擊的優點，被廣泛的用作發光的基質材料，所以鈰摻入釔鋁石榴石(Ce：YAG)是制備白光LED首選的黃色熒光粉。

在實現本申請的過程中，申請人發現目前在制備白光LED時，是將Ce：YAG黃色熒光粉與環氧樹脂或硅膠以一定的比例混合涂覆在藍光LED芯片上，這種封裝方法熒光轉換效率低、易老化及光度不均勻等問題。

發明內容

本申請實施例提供一種摻鈰釔鋁石榴石透明陶瓷原料及制備方法，解決目前在制備白光LED時存在熒光轉換效率低、易老化及光度不均勻等問題。

為解決上述技術問題，本申請是這樣實現的：

第一方面，提供一種摻鈰釔鋁石榴石透明陶瓷原料，其包括以下質量百分數的成分：54-57％的氧化釔粉；40％-42％的氧化鋁粉；0-0.5％的氧化鈰粉；0-0.5％的氧化鎂粉；0-0.5％的正硅酸乙酯；0-1％的PEG200粉；1-2％的PVA。

在第一方面的第一種可能實現方式中，氧化釔粉、氧化鋁粉和氧化鎂粉的顆粒度分別為0.5-2.0μm，純度分別大于等于99.9％。

在第一方面的第二種可能實現方式中，氧化鈰粉的制備方法包括以下步驟：于硝酸鈰分析純試劑中加入草酸試劑，調節硝酸鈰分析純試劑的PH值；于硝酸鈰分析純試劑中加入過量的氨水，使硝酸鈰與草酸試生成的草酸鈰沉淀；抽濾、水洗及醇洗之后，對所得沉淀物干燥，并煅燒，得到高純的氧化鈰粉末。

結合第一方面的第二種可能實現方式，在第一方面的第三種可能實現方式中，硝酸鈰分析純試劑的PH值調節至2。

結合第一方面的第二種可能實現方式，在第一方面的第四種可能實現方式中，在對所得沉淀物的溫度為80℃，干燥時間為60min，沉淀物的煅燒溫度1000-1200℃。

第二方面，提供一種摻鈰釔鋁石榴石透明陶瓷制備方法，其包括以下步驟：稱取上述第一方面中任意一項的摻鈰釔鋁石榴石透明陶瓷原料；將氧化釔粉、氧化鋁粉、氧化鈰粉、氧化鎂粉、正硅酸乙酯和PEG200粉混合在一起，并球磨，得到漿料；將漿料與PVA混合均勻，并加入造粒塔進行噴霧造粒，得到造粒粉；將造粒粉加入模具內，干壓成型之后，再冷等靜壓，得到生坯；先預燒生坯，再在真空條件下燒結之后，冷卻退火，得到透明陶瓷。

在第二方面的第一種可能實現方式中，在球磨時，氧化釔粉、氧化鋁粉、氧化鈰粉、氧化鎂粉、正硅酸乙酯和PEG200粉置于尼龍球磨罐中，以無水乙醇作為球磨介質，用氧化鋁球在行星式球磨上球磨10-12h，得到混合混勻的漿料。