CN103881705A - 铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法 - Google Patents

铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法 Download PDF

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Abstract

铈、铽及铈、铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法，属于稀土发光材料技术领域，其表示成分及摩尔组成的化学式为Ca2-x-y-zMg0.25Al1.5Si1.25O7：xCe3+,yEu2+,zTb3+，其中0.01≤x≤0.06，0≤y≤0.04，0≤z≤0.07，x、y、z表示三种稀土离子掺杂的摩尔数。其制备采用高温固相法：选择上述结构式中的氢氧化物、氧化物、碳酸盐或者相应的盐类为原料，在还原气氛下于1350～1450℃下烧结2～4h，冷却得到铈、铽、铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿色荧光粉。本发明制得的荧光粉材料具有激发发射效率高、发光强度大、物化性能稳定，可与紫外LED芯片结合制备高显色性白光LED，具有良好的应用前景。

Description

铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法
技术领域
本发明属于稀土发光材料技术领域，具体涉及铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法。
背景技术
近年来，固态照明光源发光二极管（LED）由于其使用寿命长、高效、节能、绿色环保无污染等优点，受到世界各国的广泛关注。目前，主要的白光LED实现方式是将LED芯片与荧光粉组合，利用LED芯片去激发荧光粉混合形成白光。具体方式有两种：一是用蓝光LED激发发射黄光的荧光粉，二是用近紫外LED激发红、绿、蓝三种荧光粉。其中，用InGaN蓝光LED芯片配合发黄光的YAG：Ce荧光粉已经商业化并被广泛应用。但由于其光谱中缺少红光，其显色指数（Ra）不高，相关色温偏高等缺点较突出。相对来说，用近紫外LED去激发红、绿、蓝三种荧光粉混合形成白光能使白光LED的色温和显色性得到改善。从目前的发展趋势来看，随着紫外高功率LED晶片的快速发展，紫外LED晶片与单一基质白光荧光粉相结合的白光LED有望综合其他方法的优点，成为新型高光效高显色性白光LED。而目前能被紫外光高效激发的白光成分中单一基质的蓝绿色荧光粉还很少，因此本专利即提供一种可被紫外激发的铈、铽、铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿色发射高效荧光粉。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可被紫外光激发的，具有良好发光特性和稳定性的用于白光LED的蓝绿色荧光粉及其制备方法，该蓝绿色荧光粉可以作为白光LED的光转换材料。
本发明所述的铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿荧光粉，其特征在于：其表示成分及摩尔组成的化学式为Ca2-x-y-zMg0.25Al1.5Si1.25O7：xCe3+,yEu2+,zTb3+，其中0.01≤x≤0.06，0≤y≤0.04，0≤z≤0.07，x、y、z表示三种稀土离子掺杂的摩尔数。
本发明所述的铈、铽或铕共掺激活硅铝酸盐绿色荧光粉的制备方法，其步骤如下：
（1）按化学式Ca2-x-y-zMg0.25Al1.5Si1.25O7：xCe3+,yEu2+,zTb3+，称取所需量的反应物，研磨后混合均匀；其中含Ca的反应物为氧化钙（CaO）、硝酸钙（Ca(NO3)24H2O）、氢氧化钙（Ca(OH)2）或碳酸钙（CaCO3）中至少一种，含Mg的反应物为氧化镁（MgO）、硝酸镁（Mg(NO3)26H2O）、氢氧化镁（Mg(OH)2）或碳酸镁（MgCO3）中至少一种，含Al的反应物为三氧化二铝（Al2O3）或硝酸铝（Al(NO3)39H2O）中至少一种，含Si的反应物为二氧化硅（SiO2），含铈、铽、铕的反应物为氧化物（CeO2、Tb4O7、Eu2O3）、硝酸盐（Ce(NO3)36H2O、Tb(NO3)36H2O、Eu(NO3)36H2O）、氢氧化物（Ce(OH)3、Tb(OH)3、Eu(OH)3）或碳酸盐（Ce2(CO3)3·6H2O、Tb2(CO3)36H2O、Eu2(CO3)36H2O）中至少一种；
（2）将上述混合均匀的反应物在碳还原气氛或N2和H2混合气体还原气氛下烧结，N2和H2混合气体中H2占1～10%的体积，烧结温度为1350～1450℃，烧结时间为2～4h；
（3）在还原气氛中降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到铈、铽或铕共掺激活硅铝酸盐绿色荧光粉。
根据本发明可以得到具有化学式Ca2-x-y-zMg0.25Al1.5Si1.25O7：xCe3+,yEu2+,zTb3+的荧光粉，其中0.01≤x≤0.06，0≤y≤0.04，0≤z≤0.07，该荧光粉能被338～450nm范围内的紫外光有效激发，并且发光转换效率高，是一种具备良好发光特性、稳定性的光转换材料。因此，本发明所涉及荧光粉可用做紫外激发白光LED的光转换蓝绿色荧光粉材料。且其原料易得，工艺简单，制备成本低廉，可批量生产，具有比较广阔的市场前景。
附图说明
图1为蓝绿荧光粉Ca1.94Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+的激发光谱（监测波长为410nm）。
图2为蓝绿荧光粉Ca1.94Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+的发射光谱（激发波长为350nm）。
图3为蓝绿荧光粉Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+的激发光谱（监测波长为520nm）。
图4为蓝绿荧光粉Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+的发射光谱（激发波长为350nm）。
图5为蓝绿荧光粉Ca1.935Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.005Eu2+的发射光谱（激发波长为350nm）。
图6为蓝绿荧光粉Ca1.9Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.04Eu2+的发射光谱（激发波长为350nm）。
图7为蓝绿荧光粉Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+的激发光谱（监测波长为542nm）。
图8为蓝绿荧光粉Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+的发射光谱（激发波长为350nm）。
图9为蓝绿荧光粉Ca1.93Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.01Tb3+的发射光谱（激发波长为350nm）。
图10为蓝绿荧光粉Ca1.89Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.05Tb3+的发射光谱（激发波长为350nm）。
如图在350nm激发下Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+的发射光谱既包含有Ce3+的蓝光区域的发射谱带又包含有Eu2+的绿光发射。随着Eu2+的掺杂浓度从0.005mol逐渐增加，Eu2+的发光强度逐渐增强，掺杂浓度为0.025mol时发光强度最强，之后随着掺杂浓度的进一步增加，发光强度减弱。发射光颜色也逐渐从蓝光到蓝绿最后固定在绿光区域改变。说明该荧光粉是可应用于白光LED可调光颜色的蓝绿色荧光粉。
在350nm激发下Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+的发射光谱既包含有Ce3+的蓝光区域的发射谱带又包含有Tb3+的绿光发射。随着Tb3+的掺杂浓度从0.01mol逐渐增加，Tb3+的发光强度逐渐增强，掺杂浓度为0.03mol时发光强度最强，之后随着掺杂浓度的进一步增加，发光强度减弱。发射光颜色也逐渐从蓝光到蓝绿最后固定在绿光区域改变。说明该荧光粉是可应用于白光LED可调光颜色的蓝绿色荧光粉。
这两种荧光粉均是发蓝绿光的荧光粉，且均是在350nm激发下激发，只是发射光的色纯度和强度有所不同。
具体实施方式
实施例1：Ca1.99Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.01Ce3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0017g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％（体积）H2、95％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例2：Ca1.94Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％（体积）H2、95％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例3：Ca1.935Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.005Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0009g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％（体积）H2、95％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例4：Ca1.9Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.04Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.007g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％（体积）H2、95％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例5：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％（体积）H2、95％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例6：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaO(分析纯)0.4486g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％（体积）H2、95％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例7：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取Ca(NO3)2(分析纯)1.3128g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％（体积）H2、95％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例8：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取Ca(OH)2(分析纯)0.5926g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％（体积）H2、95％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例9：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al(NO3)3(分析纯)1.278g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％（体积）H2、95％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例10：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgCO3(分析纯)0.08431g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％（体积）H2、95％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例11：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，Mg(NO3)2(分析纯)0.1483g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％（体积）H2、95％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例12：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，Mg(OH)2(分析纯)0.05831g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％（体积）H2、95％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例13：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，在反应原料中覆盖一层碳粉，盖好坩埚盖，放入高温炉内，在1400℃下焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例14：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下1％（体积）H2、99％（体积）N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例15：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下10％H2、90％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例16：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1350℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例17：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1450℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例18：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧3小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例19：Ca1.915Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.025Eu2+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧4小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例20：Ca1.93Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.01Tb3+;
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0019g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例21：Ca1.89Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.05Tb3+;
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0095g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例22：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+;
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例23：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取CaO(分析纯)0.4486g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Eu2O3(99.99%)0.0044g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例24：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取Ca(NO3)2(分析纯)1.3128g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例25：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取Ca(OH)2(分析纯)0.5926g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例26：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al(NO3)3(分析纯)1.278g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例27：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgCO3(分析纯)0.08431g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例28：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，Mg(NO3)2(分析纯)0.1483g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例29：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，Mg(OH)2(分析纯)0.05831g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例30：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，在反应原料中覆盖一层碳粉，盖好坩埚盖，放入高温炉内，在1400℃下焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例31：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下1％H2、99％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例32：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下10％H2、90％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例33：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1350℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例34：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1450℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧2小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例35：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧3小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。
实施例36：Ca1.91Mg0.25Al1.5Si1.25O7：0.06Ce3+,0.03Tb3+；
称取CaCO3(分析纯)0.8007g，Al2O3(分析纯)0.3059g，MgO(分析纯)0.0403g，SiO2(分析纯)0.3004g，CeO2(99.99%)0.0103g，Tb4O7(99.99%)0.0057g。将上述原料在玛瑙研钵中研磨一个小时，使原料充分混合。将混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，放入高温炉内，在1400℃下5％H2、95％N2混合气体中焙烧4小时。在高温炉内降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。

Claims (8)

1.一种铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿荧光粉，其特征在于：其表示成分及摩尔组成的化学式为Ca2-x-y-zMg0.25Al1.5Si1.25O7：xCe3+,yEu2+,zTb3+，其中0.01≤x≤0.06，0≤y≤0.04，0≤z≤0.07，x、y、z表示三种稀土离子掺杂的摩尔数。
2.权利要求1所述的一种铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿荧光粉的制备方法，其步骤如下：
（1）按化学式Ca2-x-y-zMg0.25Al1.5Si1.25O7：xCe3+,yEu2+,zTb3+，称取所需量的反应物，研磨后混合均匀；
（2）将上述混合均匀的反应物在碳还原气氛或N2和H2混合气体还原气氛下烧结，N2和H2混合气体中H2占1～10%的体积，烧结温度为1350～1450℃，烧结时间为2～4h；
（3）在还原气氛中降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到铈、铽或铕共掺激活硅铝酸盐绿色荧光粉。
3.如权利要求2所述的一种铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿荧光粉的制备方法，其特征在于：含Ca的反应物为氧化钙、硝酸钙、氢氧化钙或碳酸钙中的一种或一种以上。
4.如权利要求2所述的一种铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿荧光粉的制备方法，其特征在于：含Mg的反应物为氧化镁、硝酸镁、氢氧化镁或碳酸镁中的一种或一种以上。
5.如权利要求2所述的一种铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿荧光粉的制备方法，其特征在于：含Al的反应物为三氧化二铝或硝酸铝中的一种或一种以上。
6.如权利要求2所述的一种铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿荧光粉的制备方法，其特征在于：含Si的反应物为二氧化硅。
7.如权利要求2所述的一种铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿荧光粉的制备方法，其特征在于：含铈、铽、铕的反应物为氧化物、硝酸盐、氢氧化物（Ce(OH)3、Tb(OH)3、Eu(OH)3）或碳酸盐中的一种或一种以上。
8.如权利要求2所述的一种铈、铽或铕共掺激活的硅铝酸盐蓝绿荧光粉的制备方法，其特征在于：氧化物为CeO2、Tb4O7、Eu2O3；硝酸盐为Ce(NO3)36H2O、Tb(NO3)36H2O、Eu(NO3)36H2O；氢氧化物为Ce(OH)3、Tb(OH)3、Eu(OH)3；碳酸盐为Ce2(CO3)3·6H2O、Tb2(CO3)36H2O、Eu2(CO3)36H2O。
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