[發明專利]一種二價銪離子激活的單基質全光譜白光陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210945927.7
• 申請日: 2022-08-08
• 公開（公告）號: CN115353375B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 楊鳴名;陳鵬允;倪海勇;林利添;匡猛;姜偉
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院資源利用與稀土開發研究所
• 主分類號: C03C10/08
• 分類號: C03C10/08
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 蔣歡妹;莫瑤江

本發明公開了一種二價銪離子激活的單基質白光陶瓷材料及其制備方法，其化學式為：xEusupgt;2+/supgt;:Mgsubgt;2(1+y)/subgt;Alsubgt;4(1+z)/subgt;Sisubgt;5/subgt;Osubgt;18/subgt;，0.01≤x≤0.05，0.01≤y≤0.05，0.0125≤z≤0.0375，通過在還原性氣氛下的高溫固相法合成了純相、具有發光性能優越的單一基質的白光陶瓷材料，主要原料高純氧化物包括氧化鎂、氧化鋁、二氧化硅，通過調節二價銪Eusupgt;2+/supgt;離子的濃度以及陶瓷材料的退火溫度，獲得了在近紫外光、藍光激發下直接發白光的全光譜陶瓷材料，該材料具有發光穩定性高、顯色性好以及很高的發射強度等優點。

技術領域：

本發明涉及無機發光材料領域，具體涉及一種二價銪離子激活的單基質全光譜白光陶瓷材料及其制備方法。

背景技術：

發光材料是指一類將其它能量轉化成光能輻射的材料，21世紀以來，發光材料在平面顯示、半導體產業、示與照明，電子信息，航空航天，國防軍工，節能環保、固體激光器等領域都有廣泛的應用，并且應用領域在不停的擴大。目前的發光材料中，稀土離子作為激活離子的發光材料占據了90％以上。這是由于稀土離子擁有豐富的電子能級，稀土離子作為激活中心的發光材料具有豐富的發射譜線，而且發光單色性好、轉換效率高、性能穩定等特點。

白光LED具有環保、節能、高光效等優點，在照明領域得到了廣泛應用。單一基質白光發射材料可以避免多組分白光LED存在的重復吸收和低發光效率問題，可以提升白光LED的發光效率。開發單一基質全光譜白光陶瓷材料、并對他們的晶體結構、發光性質和實際應用研究具有重要意義。

發明內容：

本發明的目的是提供一種二價銪離子激活的單基質全光譜白光陶瓷材料及其制備方法，其化學式為：xEu²⁺:Mg_2(1+y)Al_4(1+z)Si₅O₁₈，0.01≤x≤0.05，0.01≤y≤0.05，0.0125≤z≤0.0375，通過在還原性氣氛下的高溫固相法合成了純相、具有發光性能優越的單一基質的全光譜白光陶瓷材料，主要原料高純氧化物包括氧化鎂、氧化鋁、二氧化硅，通過調節二價銪Eu²⁺離子的濃度以及陶瓷材料的退火溫度，獲得了在近紫外光激發下直接發白光的陶瓷材料，該材料具有發光穩定性高、顯色性好以及很高的發射強度等優點。

本發明是通過以下技術方案予以實現的：

一種二價銪離子激活的單基質全光譜白光陶瓷材料，其化學式為：xEu²⁺:Mg_2(1+y)Al_4(1+z)Si₅O₁₈，0.01≤x≤0.05，0.01≤y≤0.05，0.0125≤z≤0.0375。當x＝0.03、y＝0.025、z＝0.025時，材料的發光性能最好。所以其最優化學式為：0.03Eu²⁺:Mg_2(1+0.025)Al_4(1+0.025)Si₅O₁₈。激發光的波長范圍：250-400nm。

二價銪離子激活的單基質全光譜白光陶瓷材料的制備方法包含以下步驟：根據xEu²⁺:Mg_2(1+y)Al_4(1+z)Si₅O₁₈中各元素化學計量比例稱取Eu源、Mg源、Al源和Si源進行配料，,然后經過混料后，進行壓料、燒結、退火處理；燒結溫度為1600～1800℃，燒結時間為0.5～3h；退火處理為在950～1150℃溫度下退火處理1～10h。

Eu源為Eu₂O₃、Mg源為MgO、Al源為Al₂O₃，Si源為SiO₂。