CN103992793A - 一种高色度绿色荧光粉的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高色度绿色荧光粉的制造方法，其特征在于：硫化锌按质量比0.1:99.9分为两份;将硝酸铜、碘化钡、碘化锌、碘化钾、溴化锶、第一份硫化锌混匀，研磨过筛，Cu引用量控制在300～700ppm；将所得混合物，硫磺及第二份硫化锌混合，加入γ-Al2O3，混合成为荧光粉烧成料装入石英坩埚中，震动使其填实平整；在石英舟内装入硫磺和活性炭之后放入荧光粉烧成料上面，盖严石英盖；在氮气保护气氛中，石英坩埚放入到电气炉内950-990℃条件下烧成90～180min；去除不发光或发光异常的粉体及异物杂质即可得到无金化、高色度绿色荧光粉烧成品,色度X值在0.294～0.312。

Description

一种高色度绿色荧光粉的制造方法
技术领域
本发明属于阴极射线管制造技术领域，特别涉及一种绿色荧光粉烧成品的烧成生产制造方法。 
背景技术
在显示器件阴极射线管用绿色荧光粉制造工序，荧光粉ZnS中加入激活剂Cu和Al可以提高绿色荧光粉的色度X值， Cu·Al式的绿色荧光粉其色度X值在0.279～0.293，可以满足一般阴极射线管所需绿色荧光粉的要求。有些阴极射线管要求高色度绿色荧光粉，就必须加入激活剂Au（金），使其色度X值达到0.294～0.307，这种含金绿色荧光粉的制造方式可以满足阴极射线管对高色度绿色荧光粉的质量要求，但这样会使得绿色荧光粉的制造成本上升，因为金作为贵金属材料，其价格昂贵，在绿色荧光粉制造成本中占有的比例很大。 
现有的技术工艺是：在荧光粉硫化锌中按一定比例加入硝酸铜、硝酸铝、氯金酸激活剂，同时加入助溶剂碘化铋、碘化锑、碘化钾、碘化铵、溴化锶和硫磺、碳酸氢铵。在混料机内充分混合均匀后，在充满氮气的隧道式电气炉内进行高温固相反应烧成，把烧成好的荧光粉在紫外灯下筛分去除掉不发光或发光异常的粉体和杂质，即可得到绿色荧光粉烧成品。由于在高温状态下，碘化铋会由固体变为气体，当出料过程中温度降低时，铋就会析出附着在荧光粉表面，使得荧光粉的色度和亮度降低；硝酸铝作为激活剂，其缺点是烧成的荧光粉发光性能差，亮度低且体色不纯正，同时助溶剂中的微量杂质，会阻碍激活剂中的Cu、Al、Au在ZnS晶格中的扩散，从而降低了荧光粉的色度和亮度。为了满足生产制造高色度X值0.294～0.307绿色荧光粉的要求，则需要增加激活剂氯金酸的用量，否则无法保证产品的质量，激活剂Au的投入量增加，将导致荧光粉的制造成本的大幅度上升。 
发明内容
本发明是为了达到提升绿色荧光粉的亮度和色度，同时降低制造成本，对原高色度绿色荧光粉的制造方法加以改良，通过对制造工艺配方、比例及其工艺技术条件的调整，形成一种无金化、高色度绿色荧光粉的制造方法，实现制造色度X值在0.294～0.312的高色度绿色荧光粉。在提升荧光粉色度X值达到0.294～0.312的同时，又降低了绿色荧光粉制造成本。 
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高色度绿色荧光粉的制造方法，包括如下步骤： 
（1）以硫化锌为基质材料并分为两份，第一份硫化锌与第二份硫化锌的质量比为0.1:99.9;
（2）将硝酸铜、碘化钡、碘化锌、碘化钾、溴化锶以及第一份硫化锌混合均匀，研磨并过筛，备用；
其中，激活剂硝酸铜为硫化锌总质量的0.1135~0.2268%，且Cu引用量控制在300～700ppm，助溶剂碘化钡为硫化锌总质量的0.09~0.22%，碘化锌为硫化锌总质量的0.09~0.22%，碘化钾为硫化锌总质量的0.09~0.22%，溴化锶为硫化锌总质量的0.09~0.22%；
（3）将上述步骤（2）所得混合物，硫磺及第二份硫化锌混合，再加入γ-Al2O3，混合成为荧光粉烧成料；
其中激活剂γ-Al2O3引用量为硫化锌总质量的0.0270~0.0565%，硫磺引用量为硫化锌总质量的3.5~7.0%；
（4）将步骤（3）中所得的荧光粉烧成料装入石英坩埚中，震动使其填实平整；
（5）在石英舟内装入硫磺和活性炭之后，把石英舟放入石英坩埚内的荧光粉烧成料上面，盖严石英盖；硫磺加入量为硫化锌总质量5~20%、活性炭的加入量为硫化锌总质量5~20%，并且活性炭完全覆盖硫磺；
（6）把石英坩埚放入到电气炉内，在氮气保护气氛中，在950-990℃条件下，烧成90～180min；去除不发光或发光异常的粉体及异物杂质即可得到无金化、高色度绿色荧光粉烧成品。
所述步骤（2）中混合物经120~160目尼龙筛网过筛。 
所述步骤（2）中采用研钵研磨，为玛瑙材质。 
所述步骤（3）中硫磺事先经45目尼龙筛网过筛。 
所述步骤（3）中荧光粉烧成料在混料机内混合90～120min。 
所述步骤（6）的电气炉为隧道式电气炉。 
所述步骤（6）的不发光或发光异常的粉体及异物杂质去除在紫外灯下进行。 
上述助溶剂碘化钡、碘化锌、碘化钾、溴化锶及硫磺的纯度均为大于或等于化学纯。 
本发明具有以下优点： 
1、在荧光粉硫化锌中将激活剂Cu的引入量增大，控制在300～700ppm，可以提高绿色荧光粉的色度。
2、采用γ-Al2O3作为激活剂Al的引入物，γ-Al2O3具有高活性，吸附能力强的特点，有利于Al的充分扩散。 
3、碘化物助溶剂材料具有低熔点且易溶于水的特性，更利于进行粒子间的生长，同时容易除杂，杂质含量很小，这样有利于激活剂Cu和Al更加充分的扩散，另外钡、锌、锶可以提高绿粉的色度和亮度，同时碘还可以控制荧光粉的粒度。 
4、提升了阴极射线管用绿色荧光粉的亮度和色度，荧光粉亮度提高了3%，制造色度X值在0.294～0.312，荧光粉体色更加纯正饱满。 
5、技术采用无金化配方，降低了绿色荧光粉制造成本，达到了高色度绿色荧光粉的质量指标要求。 
具体实施方式
下面结合实施例对本发明一种高色度绿色荧光粉的制造方法进行详细描述。 
实施例1 
 （1）以硫化锌为基质材料并分为两份，第一份硫化锌与第二份硫化锌的质量分别为5g 和4995g;
（2）将5.675g硝酸铜，4.5g碘化钡，4.5g碘化锌，4.5g碘化钾，4.5g溴化锶与5g硫化锌混合均匀形成混合物，并用玛瑙研钵研磨细，用120目尼龙筛网过筛，备用；
（3）将175g硫磺用45目尼龙筛网过筛，将步骤（2）所得混合物、硫磺和4995g硫化锌全部混合，再加入1.35gγ-Al2O3，倒入混料机内进行混合90min，混合后成为荧光粉烧成料; 
（4）将步骤（3）所得荧光粉烧成料装入石英坩埚中，轻轻均匀震动石英坩埚，使荧光粉烧成料在石英坩埚内填实平整; 
（5）在石英舟内装入250g硫磺和250g的活性炭，让活性炭完全覆盖于硫磺表面上，把装有硫磺和活性炭的石英舟放入石英坩埚内的荧光粉烧成料的表面上，用石英盖把石英坩埚盖严，不得有缝隙；
（6）把石英坩埚放入到隧道式电气炉内，在氮气保护气氛中，在950-990℃条件下，烧成90min; 将烧成好的荧光粉在紫外灯下去除不发光或发光异常的粉体及异物杂质，即可得到无金化、高色度绿色荧光粉烧成品，色度X值为0.294。
实施例2 
（1）以硫化锌为基质材料并分为两份，第一份硫化锌与第二份硫化锌的质量分别为10g 和9990g;
（2）将22.68g硝酸铜，22g碘化钡，22g碘化锌，22g碘化钾，22g溴化锶与10g硫化锌混合均匀形成混合物，并用玛瑙研钵研磨细，用160目尼龙筛网过筛，备用；
（3）将700g硫磺用45目尼龙筛网过筛，将步骤（2）所得混合物、硫磺和9990g硫化锌全部混合，再加入5.65gγ-Al2O3，倒入混料机内进行混合120min，混合后成为荧光粉烧成料; 
（4）将步骤（3）所得荧光粉烧成料装入石英坩埚中，轻轻均匀震动石英坩埚，使荧光粉烧成料在石英坩埚内填实平整;
（5） 在石英舟内装入2000g硫磺和2000g的活性炭，让活性炭完全覆盖于硫磺表面上，把装有硫磺和活性炭的石英舟放入石英坩埚内的荧光粉烧成料的表面上，用石英盖把石英坩埚盖严，不得有缝隙；
（6）把石英坩埚放入到隧道式电气炉内，在氮气保护气氛中，在950-990℃条件下，烧成180min; 将烧成好的荧光粉在紫外灯下去除不发光或发光异常的粉体及异物杂质，即可得到无金化、高色度绿色荧光粉烧成品，色度X值为0.312。
实施例3 
（1）以硫化锌为基质材料并分为两份，第一份硫化锌与第二份硫化锌的质量分别为8g 和7992g;
（2）将14.144g硝酸铜，12g碘化钡，12g碘化锌，12g碘化钾，12g溴化锶与8g硫化锌混合均匀形成混合物，并用玛瑙研钵研磨细，用140目尼龙筛网过筛，备用；
（3）将400g硫磺用45目尼龙筛网过筛，将步骤（2）所得混合物、硫磺和7992g硫化锌全部混合，再加入3.16gγ-Al2O3，倒入混料机内进行混合100min，混合后成为荧光粉烧成料; 
（4）把荧光粉烧成料装入石英坩埚中，轻轻均匀震动石英坩埚，使荧光粉烧成料在石英坩埚内填实平整; 
（5）在石英舟内装入1040g硫磺和1040g的活性炭，让活性炭完全覆盖于硫磺表面上，把装有硫磺和活性炭的石英舟放入石英坩埚内的荧光粉烧成料的表面上，用石英盖把石英坩埚盖严，不得有缝隙；
（6）把石英坩埚放入到隧道式电气炉内，在氮气保护气氛中，在950-990℃条件下，烧成140min; 将烧成好的荧光粉在紫外灯下去除不发光或发光异常的粉体及异物杂质，即可得到无金化、高色度绿色荧光粉烧成品，色度X值为0.307。

Claims (7)

1.一种高色度绿色荧光粉的制造方法，其特征在于：具体步骤如下：
（1）以硫化锌为基质材料并分为两份，第一份硫化锌与第二份硫化锌的质量比为0.1:99.9;
（2）将硝酸铜、碘化钡、碘化锌、碘化钾、溴化锶以及第一份硫化锌混合均匀，研磨并过筛，备用；
其中，激活剂硝酸铜为硫化锌总质量的0.1135~0.2268%，且Cu引用量控制在300～700ppm，助溶剂碘化钡为硫化锌总质量的0.09~0.22%，碘化锌为硫化锌总质量的0.09~0.22%，碘化钾为硫化锌总质量的0.09~0.22%，溴化锶为硫化锌总质量的0.09~0.22%；
（3）将上述步骤（2）所得混合物，硫磺及第二份硫化锌混合，再加入γ-Al2O3，混合成为荧光粉烧成料；
其中激活剂γ-Al2O3引用量为硫化锌总质量的0.0270~0.0565%，硫磺引用量为硫化锌总质量的3.5~7.0%；
（4）将步骤（3）中所得的荧光粉烧成料装入石英坩埚中，震动使其填实平整；
（5）在石英舟内装入硫磺和活性炭之后，把石英舟放入石英坩埚内的荧光粉烧成料上面，盖严石英盖；硫磺加入量为硫化锌总质量5~20%、活性炭的加入量为硫化锌总质量5~20%，并且活性炭完全覆盖硫磺；
（6）把石英坩埚放入到电气炉内，在氮气保护气氛中，在950-990℃条件下，烧成90～180min；去除不发光或发光异常的粉体及异物杂质即可得到无金化、高色度绿色荧光粉烧成品。
2.根据权利要求1所述的高色度绿色荧光粉的制造方法，其特征在于：在所述步骤（2）中混合物经120~160目尼龙筛网过筛。
3.根据权利要求1所述的高色度绿色荧光粉的制造方法，其特征在于：在所述步骤（2）中采用研钵研磨，为玛瑙材质。
4.根据权利要求1所述的高色度绿色荧光粉的制造方法，其特征在于：在所述步骤（3）中硫磺事先经45目尼龙筛网过筛。
5.根据权利要求1所述的高色度绿色荧光粉的制造方法，其特征在于：在所述步骤（3）中荧光粉烧成料在混料机内混合90～120min。
6.根据权利要求1所述的高色度绿色荧光粉的制造方法，其特征在于：在所述步骤（6）的电气炉为隧道式电气炉。
7.根据权利要求1所述的高色度绿色荧光粉的制造方法，其特征在于：在所述步骤（6）的不发光或发光异常的粉体及异物杂质去除在紫外灯下进行。
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