CN102994086B - 一种适于紫外光激发的红色荧光粉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适于紫外光激发的红色荧光粉及其制备方法，属于发光技术领域。该红色荧光粉的化学式为：(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6，其中，R为Lu、Y或Sc中的两种，或R为Lu或Y中的一种，x，y为摩尔分数，0.005≤x≤0.25，0.01≤y≤0.6。以分别含有Ba、Mn、R、Ce的氧化物、氟化物、碳酸盐、硝酸盐及Si的氧化物为原料，将上述材料研磨混合均匀后置入坩埚，在还原气氛条件下，高温焙烧，自然冷却获得荧光粉。该荧光粉在300-350nm的紫外光有效激发下，发射出波长范围为570-630nm的红光，可作为红光成分用于紫外光激发的白光LED中。

Description

一种适于紫外光激发的红色荧光粉及其制备方法
技术领域
本发明属于发光技术领域，具体涉及一种适于紫外(UV)光激发的红色荧光粉及其制备方法。
背景技术
高亮度GaN蓝色发光二极管的成功研发以及由此实现的白光LED被誉为继爱迪生发明白炽灯以来最大的光源革命。与传统的白炽灯、荧光灯相比，白光 LED (Light Emitting Diode)由于具有高效节能、寿命长、无污染、工作电压低、不易损坏等优点广泛用于各种照明设施上，因此被认为是替代传统照明器件的新光源。
目前实现白光LED普遍采取的是在蓝色LED芯片上涂敷搞笑的黄色的荧光粉，其原理是蓝光LED芯片激发黄色荧光粉产生与蓝光互补的黄光，再利用透镜原理将蓝光、黄光混合，使人眼产生白光的视觉。目前此种荧光粉主要是YAG钇铝石榴石，其化学式为Y3Al5O12:Ce3+。这种荧光粉制作的白光LED具有很高的流明效率，但是由于发射光谱的红光成分较少而使其显色指数偏低，色温偏高。这就限制了白光LED在低色温、暖白光照明领域的应用。
为了解决上述问题，人们提出了通过紫光或紫外(UV)光泵浦红、绿、蓝三基色荧光粉组合的方法合成白光，由于人眼对紫外-近紫外光不敏感，这种方法实现的白光 LED，颜色只由三基色荧光粉决定，由于光谱成分均衡，故色彩稳定，重现力强，显色指数高(﹥90)，从而满足白光LED在全面照明领域的要求。但是能够被紫光或近紫外光有效激发的红色荧光粉非常缺少，且效率较低。而蓝色和绿色荧光粉较多，且发光效率高。因此可以选择合适的蓝色或绿色荧光粉为母体材料，再引入红光中心，通过能量传递获得高效红色荧光粉，使紫外基白光LED得到发展应用。
2009年，日本研究人员发明了一种稀土离子Eu2+激活的钪硅酸盐荧光粉Ba9Sc2(SiO4)6 :Eu2+(Tomoyuki Nakano et al., J. Lumin.2009, 129, 1654-1657)。该荧光粉可在紫外或蓝光的激发下，发射出波长在508nm的绿光。但掺杂Eu2+至今还没有得到红光发射，同时该体系基质中稀土Sc非常稀少，以Sc作基质成本昂贵。我们实验发现，在此基质中Y、Lu与Sc可以形成连续固溶体Ba9R2(SiO4)6，在Ba9R2(SiO4)6基质中通过多种离子组合研制了本发明的荧光粉(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6，在紫外光（300-350nm）的激发下，发射出570-630nm 的红光。
发明内容
本发明的目的是为了解决紫光基LED研发中，能够被紫外光有效激发的红色荧光粉非常缺少的实际问题，而提供一种新型廉价、适于紫外光激发的红色荧光粉及其制备方法。
本发明提供一种适于紫外光激发的红色荧光粉，该红色荧光粉的化学式为：(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6，其中，R为Lu、Y或Sc中的两种，或R为Lu或Y中的一种，x，y为摩尔分数，0.005≤x≤0.25，0.01≤y≤0.6。
优选的是，所述的x，y为摩尔分数，0.01≤x≤0.20，0.05≤y≤0.35。
本发明所述的适于紫外光激发的红色荧光粉属于菱形结构，空间群
Figure BDA0000256854091
。
本发明所述的红色荧光粉激发波长300-350nm，发射波长570-630nm，中心波长为595-614nm。
本发明提供的发光材料为分立中心的发光，其原理为利用电子在发光中心离子能级之间发生跃迁而实现光转换的目的。本发明材料Ba9R2(SiO4)6中通过发光中心离子的掺杂，我们发现Ba9R2(SiO4)6: Ce3+在紫外光（300-350nm）激发下发射出强的蓝紫光（383-410nm），是Ce3+的5d→4f允许跃迁。Ba9R2(SiO4)6: Mn2+发射极弱的红光（570-630nm），对应于Mn2+离子4T1(4G)→6A1(6S)能级的跃迁，由于6A1(6S)到 4T2(4D) 和 (4A1(4G) , 4E(4G)) Mn2+ 能级的跃迁是自旋禁戒的，所以Mn2+的红光发射非常弱。但我们发现Ce3+的发射光谱与Mn2+的激发光谱有明显的交叠，说明极有可能存在Ce3+→Mn2+的能量传递。在此前提条件下，通过Ce3+和Mn2+的共同掺杂，调控Ce3+和Mn2+的浓度Mn2+的红光发射的确显著提高，获得了一种适合紫外光激发的新型红色荧光粉。
本发明还提供上述适于紫外光激发的红色荧光粉的制备方法，包括如下步骤：
a. 以分别含有Ba、Mn、R、Ce的氧化物、氟化物、碳酸盐、硝酸盐、及Si的氧化物为原料，按化学式(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6（0.005≤x≤0.25，0.01≤y≤0.6）中各物质的化学计量比计算称取上述各原料，在玛瑙研钵中充分研磨混合；
b. 将上述混合料置入刚玉坩锅中，在CO或H2还原气氛下焙烧，焙烧温度为1100 - 1350 ℃，焙烧时间为2 - 5 小时，自然冷却后研磨即得上述基于紫外(UV)光激发的红色荧光粉。
优选的是，所述的Ba选自BaO、BaCO3、Ba(NO3)2中的一种或BaO、BaF2、BaCO3、Ba(NO3)2中的几种；Mn选自MnO、MnCO3、Mn (NO3)2中的一种或MnO、MnF2、MnCO3、Mn (NO3)2中的几种；R选自R2O3、R2(CO3)3、R (NO3)3中的一种或R2O3、RF3、R2(CO3)3、R (NO3)3中的几种，所述R为Lu、Y或Sc中的任意两种，或R为Lu或Y中的一种；Ce选自CeO2、CeF3、Ce2 (CO3)3或Ce (NO3)3中的一种；Si选自SiO2 。
本发明的有益效果
本发明提供一种适于紫外光激发的红色荧光粉，该红色荧光粉的化学式为：(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6，其中，R为Lu、Y或Sc中的两种，或R为Lu或Y中的一种，x，y为摩尔分数，0.005≤x≤0.25，0.01≤y≤0.6。本发明利用固溶体原理，通过掺杂得到了与Ba9Sc2(SiO4)6具有相同晶体结构的荧光粉Ba9R2(SiO4)6，通过X射线衍射扫描分析（XRD）可知，该荧光粉属于菱形结构，空间群
Figure BDA0000256854092
(PDF # 82-1119)的晶体，无杂相。以Ba9R2(SiO4)6材料为母体，通过Ce3+和Mn2+共掺，使Ce3+的能量被Mn2+吸收，通过Ce3+向Mn2+的能量传递，Mn2+的红光发射显著增强，获得高效红色发光粉(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6。实验结果表明：该荧光粉可在300-350nm的紫外(UV)光的激发下，发射出波长范围570-630nm，中心波长为595 - 614nm的红光，该荧光粉可作紫外光激发的三基色荧光粉的红光成分，用于制备白光LED中。同时以Y和Lu取代Sc做基质既节约资源，有降低成本。
本发明荧光粉(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6中，由于组合R的元素及各元素的量的不同，Ce3+ ,Mn2+的发射峰值分别在383 - 410nm及595 -614nm范围内移动。
附图说明
图1（a）为本发明实施例1 Ba9Sc2(SiO4)6晶体(PDF # 82-1119)的XRD衍射谱图；图1(b) 、(c)、(d)、 (e)为本发明实施例3、5、12、14制备的红色荧光粉的XRD衍射谱图；
图2为本发明实施例3- 6制备的红色荧光粉的发射光谱(λex=327nm)示意图；
图3为本发明实施例12-14制备的红色荧光粉的发射光谱(λex=327nm)示意图；
图4为本发明实施例7、11、13制备的红色荧光粉的归一化的发射光谱(λex=327nm)示意图。
具体实施方式
本发明提供一种适于紫外光激发的红色荧光粉，该红色荧光粉的化学式为：(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6，其中，R为Lu、Y或Sc中的两种，或R为Lu或Y中的一种，x，y为摩尔分数，0.005≤x≤0.25，0.01≤y≤0.6，优选为0.01≤x≤0.20，0.05≤y≤0.35。
本发明所述的红色荧光粉属于菱形结构，空间群，与Ba9Sc2(SiO4)6具有相同的晶体结构 (PDF # 82-1119)的晶体， Y、Lu、Sc不同含量组合的荧光粉(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6为连续固溶体，与Ba9Sc2(SiO4)6具有相同的晶体结构（见图1），
本发明还提供上述适于紫外光激发的红色荧光粉的制备方法，包括如下步骤：
a. 以分别含有Ba、Mn、R、Ce、Si的氧化物、氟化物、碳酸盐、硝酸盐为原料，按化学式(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6（0.005≤x≤0.25，0.01≤y≤0.6）中各物质的化学计量比计算称取上述各原料，在玛瑙研钵中充分研磨混合；
b. 将上述混合料置入刚玉坩锅中，在CO或H2还原气氛下焙烧，焙烧温度为1100 - 1350 ℃，焙烧时间为2 - 5 小时，自然冷却后研磨即得上述基于紫外(UV)光激发的红色荧光粉。
优选的是，所述的Ba选自BaO、BaCO3、Ba(NO3)2中的一种或BaO、BaF2、BaCO3、Ba(NO3)2中的几种；Mn选自MnO、MnCO3、Mn (NO3)2中的一种或MnO、MnF2、MnCO3、Mn (NO3)2中的几种；R选自R2O3、RF3、R2(CO3)3、R (NO3)3中的一种或R2O3、RF3、R2(CO3)3、R (NO3)3中的几种，所述R为Lu、Y或Sc中的任意两种，或R为Lu或Y中的一种；Ce选自CeO2、CeF3、Ce2 (CO3)3或Ce (NO3)3中的一种；Si选自SiO2。
本发明 MnCO3、MnF2、BaF2、RF3在红色荧光粉制备中起到助溶剂的作用，因此选用此原料，在反应中根据添加量的多少而适当调整焙烧温度。
本发明中因组成R的Sc、Y、Lu元素比例不同，红光发射光谱中心波长在595-614nm可调谐，因此通过控制R的组成可根据实际应用所需调控发射波长。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例中用光谱纯SiO2，优级纯Ce2O3，MnCO3 ，Y2O3，Lu2O3，Sc2O3，分析纯BaCO3作为原料，制备本发明红色荧光粉(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6。
实施例1
制备Ba9Sc2(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.7761克，Sc2O30.1379克，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1220℃温度下焙烧3 小时；自然冷却后研磨，即得到Ba9Sc2(SiO4)6荧光粉。图1中的a曲线为菱形结构的Ba9Sc2(SiO4)6晶体(PDF # 82-1119)的XRD衍射谱图。
实施例2
制备(Ba8.90Mn0.10)(Sc1.70Y0.295Ce0.005)(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.7563克，MnCO30.0115克，Sc2O30.1172克，Y2O30.0333克，CeO20.0009克，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1180℃温度下焙烧4小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.90Mn0.10)(Sc1.70Y0.295Ce0.005)(SiO4)6荧光粉。该实施例制备的红色荧光粉在327nm激发下， Mn2+发射波长为612nm。
实施例3
制备(Ba8.99Mn0.01)(Sc1.70Y0.25Ce0.05)(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.7741克，MnCO30.0015克，Sc2O30.1172克，Y2O30.0282克，CeO20.0086克，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1210℃温度下焙烧3.5小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.99Mn0.01)(Sc1.70Y0.25Ce0.05)(SiO4)6荧光粉。本实施例XRD衍射图谱见图1（b）。对比图1中的a曲线可以看出，两者具有相同的晶体结构。图2中的PL1曲线为实施例3制备的红色荧光粉在327nm激发下的的发射光谱图。
实施例4
制备(Ba8.90Mn0.10)(ScY0.95Ce0.05)(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.7563克，MnCO30.0115克，Sc2O30.0690克，Y2O30.1073克，CeO20.0086克，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1250℃温度下焙烧2小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.90Mn0.10)(ScY0.95Ce0.05)(SiO4)6荧光粉。图2中的PL2曲线为实施例4制备的红色荧光粉在327nm激发下的的发射光谱图。
实施例5
制备(Ba8.80Mn0.20)(Sc1.2Lu0.75Ce0.05)(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.7366克，MnCO30.0230克，Sc2O30.0827克，Lu2O30.1492克，CeO20.0086克，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1230℃温度下焙烧2.5小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.80Mn0.20)(Sc1.2Lu0.75Ce0.05)(SiO4)6荧光粉。本实施例XRD衍射图谱见图1（c）。对比图1中的a曲线可以看出，两者具有相同的晶体结构。图2中的PL3曲线为实施例3制备的红色荧光粉在327nm激发下的的发射光谱图。
实施例6
制备(Ba8.75Mn0.25)(ScY0.95Ce0.05)(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.7267克，MnCO30.0287克，Sc2O30.0690克，Y2O30.1073克，CeO20.0086克，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1220℃温度下焙烧3小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.75Mn0.25)(ScY0.95Ce0.05)(SiO4)6荧光粉。图2中的PL4曲线为实施例6制备的红色荧光粉在327nm激发下的的发射光谱图。
对比图2中的曲线可以看出，Ce3+，Mn2+共掺时，保持Ce3+的浓度不变，在327nm紫外光的激发下，Mn2+的红光发射随着Mn2+浓度的增加而逐渐增加，而Ce3+在蓝紫光的发射强度逐渐减小，这说明Mn2+的红光发射主要来自Ce3+向Mn2+的能量传递，从而使得该荧光粉在紫外光的激发下为红色荧光粉。同时也可看出，当R为Y-Sc、Lu-Sc元素组合时，Mn2+的发射范围在570-630nm。
实施例7
制备(Ba8.40Mn0.60)(Sc1.70Lu0.23Ce0.07)(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.6577克，MnCO30.0690克，Sc2O30.1172克，Lu2O30.0458克，CeO20.0120克，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1100℃温度下焙烧5小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.40Mn0.60)(Sc1.70Lu0.23Ce0.07)(SiO4)6荧光粉。图4a为本实施例制备的红色荧光粉的归一化的发射光谱(λex=327nm)示意图。在327nm激发下，Mn2+发射的中心波长为613nm。
实施例8
制备(Ba8.95Mn0.05)(Sc0.3Lu1.55Ce0.15)(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.7662克，MnCO30.0057克，Sc2O30.0207克，Lu2O30.3084克，CeO20.0258，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1300℃温度下焙烧2.5小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.95Mn0.05)(Sc0.3Lu1.55Ce0.15)(SiO4)6荧光粉。该实施例制备的红色荧光粉在327nm激发下，Mn2+发射的中心波长为600nm。
实施例9
制备(Ba8.85Mn0.15)(Sc0.5Y1.25Ce0.25)(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.7465克，MnCO30.0172克，Sc2O30.0345克，Y2O30.1411克，CeO20.0430，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1280℃温度下焙烧2小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.85Mn0.15)(Sc0.5Y1.25Ce0.25)(SiO4)6荧光粉。该实施例制备的红色荧光粉在327nm激发下，Mn2+发射的中心波长为602nm。
实施例10
制备(Ba8.50Mn0.50)(Sc1.20Y0.70Ce0.10)(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.6774克，MnCO30.0575克，Sc2O30.0827克，Y2O30.0790克，CeO20.0172，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1150℃温度下焙烧3小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.50Mn0.50)(Sc1.20Y0.70Ce0.10)(SiO4)6荧光粉。该实施例制备的红色荧光粉在327nm激发下，Mn2+发射的中心波长为608nm。
实施例11
制备(Ba8.85Mn0.15)(Sc0.8Y1.17Ce0.03)(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.7465克，MnCO30.0172克，Sc2O30.0552克，Y2O30.1321克，CeO20.0052，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1200℃温度下焙烧4小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.85Mn0.15)(Sc0.8Y1.17Ce0.03)(SiO4)6荧光粉。图4b为本实施例制备的红色荧光粉的归一化的发射光谱(λex=327nm)示意图。在327nm激发下， Mn2+发射的中心波长为605nm。
实施例12
制备(Ba8.75Mn0.25)(Y1.93Ce0.07)(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.7267克，MnCO30.0287克，Y2O30.2179克，CeO20.0120，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1230℃温度下焙烧3小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.75Mn0.25)(Y1.93Ce0.07)(SiO4)6荧光粉。本实施例XRD衍射图谱见图1（d）。对比图1中的a曲线，可以看出，本实施例与Ba9Sc2(SiO4)6具有相同的晶体结构。图3中的PL5曲线为实施例12制备的红色荧光粉在327nm激发下的的发射光谱图。
实施例13
制备(Ba8.80Mn0.20)(Lu0.7Y1.23Ce0.07)(SiO4)6荧光粉
按化学计量比称取BaCO31.7366克，MnCO30.0230克，Y2O30.1389克，Lu2O30.1393克，CeO20.0120，SiO20.3605克，在玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1240℃温度下焙烧3.5小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.80Mn0.20)(Lu0.7Y1.23Ce0.07)(SiO4)6荧光粉。图3中的PL6曲线为实施例13制备的红色荧光粉在327nm激发下的的发射光谱图。图4c为本实施例制备的红色荧光粉的归一化的发射光谱(λex=327nm)示意图。在327nm激发下， Mn2+发射中心波长为596nm。
对比图4中的曲线可以看出，组成R的元素及各元素的量的不同，Mn2+的发射峰值在596 - 613nm范围内移动。
实施例14
制备(Ba8.70Mn0.30)(Lu1.93Ce0.07)(SiO4)6荧光粉。
按化学计量比称取BaCO31.7169克，MnCO30.0345克， Lu2O30.3840克，CeO20.0120，SiO20.3605克，放入玛瑙研钵中混合研磨均匀，放入刚玉坩埚中，加盖，置于高温炉内，在一氧化碳或氢气还原气氛条件下，于1210℃温度下焙烧2.5小时；自然冷却后研磨，即得到(Ba8.70Mn0.30)(Lu1.93Ce0.07)(SiO4)6荧光粉。本实施例XRD衍射图谱见图1（e）。对比图1中的a曲线可以看出，本实施例与Ba9Sc2(SiO4)6具有相同的晶体结构。图3中的PL7曲线为实施例14制备的红色荧光粉在327nm激发下的的发射光谱图。
对比图3中的曲线可以看出，在327nm激发下，R只为Y、Lu组合时，Mn2+发射波长范围仍为570-630nm。

Claims (6)

1.一种适于紫外光激发的红色荧光粉，其特征在于，该红色荧光粉的化学式为：(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6，其中，R为Lu、Y或Sc中的任意两种，或R为Lu或Y中的一种，x，y为摩尔分数，0.005≤x≤0.25，0.01≤y≤0.6。
2.根据权利要求1所述的一种适于紫外光激发的红色荧光粉，其特征在于，该荧光粉属于菱形结构，空间群 。
3.根据权利要求1所述的一种适于紫外光激发的红色荧光粉，其特征在于，所述的x，y为摩尔分数，0.01≤x≤0.20，0.05≤y≤0.35。
4.根据权利要求1所述的一种适于紫外光激发的红色荧光粉，其特征在于，所述的红色荧光粉的激发波长为300-350nm，发射波长570-630nm，中心波长为595-614nm。
5.根据权利要求1所述的一种适于紫外光激发的红色荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a. 以分别含有Ba、Mn、R、Ce的氧化物、氟化物、碳酸盐、硝酸盐、及Si的氧化物为原料，按化学式(Ba9-yMny)(R2-xCex)(SiO4)6中各物质的化学计量比称取上述各原料，在玛瑙研钵中进行研磨混合；
b. 将上述混合料置入刚玉坩锅中，在CO或H2还原气氛下焙烧，焙烧温度为1100 - 1350 ℃，焙烧时间为2 - 5 小时，自然冷却后研磨即得适于紫外光激发的红色荧光粉。
6.根据权利要求5所述的一种适于紫外光激发的红色荧光粉的制备方法，其特征在于，其中Ba选自BaO、BaCO3、Ba(NO3)2中的一种或BaO、BaF2、BaCO3、Ba(NO3)2中的几种；Mn选自MnO、MnCO3、Mn (NO3)2中的一种或MnO、MnF2、MnCO3、Mn (NO3)2中的几种；R选自R2O3、R2(CO3)3、R (NO3)3中的一种或R2O3、RF3、R2(CO3)3、R (NO3)3中的几种，所述R为Lu、Y或Sc中的任意两种，或R为Lu或Y中的一种；Ce选自CeO2、CeF3、Ce2 (CO3)3或Ce (NO3)3中的一种；Si选自SiO2 。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104327852B (zh) * 2014-10-15 2017-02-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 硅/锗酸盐荧光粉及其制备方法和应用
CN110791291A (zh) * 2019-09-29 2020-02-14 贺州学院 一种磷硅酸盐白光发射荧光粉的合成方法
CN111944527A (zh) * 2020-07-10 2020-11-17 贺州学院 一种紫外光激发多色发射荧光粉的合成方法
CN111978960A (zh) * 2020-07-10 2020-11-24 贺州学院 一种宽带激发磷酸盐红色荧光粉的合成方法
KR102481535B1 (ko) * 2020-09-18 2022-12-27 신라대학교 산학협력단 인광체 및 이의 제조 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101263213A (zh) * 2005-09-15 2008-09-10 住友化学株式会社 荧光物质
CN102250617A (zh) * 2011-05-19 2011-11-23 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种基于紫外光激发的红色荧光粉
CN102277165A (zh) * 2011-06-13 2011-12-14 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种基于紫外光或蓝光激发的荧光粉及其制备方法和应用
CN102433120A (zh) * 2011-11-06 2012-05-02 北京科技大学 一种碱土金属硅酸盐荧光材料及其制备方法
CN102732251A (zh) * 2012-06-13 2012-10-17 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种适用于近紫外光激发的单一相白光荧光粉及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070262288A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-15 Soshchin Naum Inorganic fluorescent powder as a solid light source

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101263213A (zh) * 2005-09-15 2008-09-10 住友化学株式会社 荧光物质
CN102250617A (zh) * 2011-05-19 2011-11-23 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种基于紫外光激发的红色荧光粉
CN102277165A (zh) * 2011-06-13 2011-12-14 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种基于紫外光或蓝光激发的荧光粉及其制备方法和应用
CN102433120A (zh) * 2011-11-06 2012-05-02 北京科技大学 一种碱土金属硅酸盐荧光材料及其制备方法
CN102732251A (zh) * 2012-06-13 2012-10-17 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种适用于近紫外光激发的单一相白光荧光粉及其制备方法

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