CN106281322B - 一种高效稳定led氮化物红色荧光粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效稳定LED氮化物红色荧光粉及其制备方法,该荧光粉的化学通式为A1‑aDM1‑x‑yTaxBiyN3‑zO3z/2:Za,A选自Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的至少一种;D选自B、Al、Ga、In、Tl、Sc、Y、La、Gd、Lu中的至少一种,其中Al为必需元素;M选自Si、C、Ge、Sn、Ti、Zr或Hf中的至少一种,其中Si为必需元素;Z选自Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm或Yb中的至少一种,其中Eu为必需元素;式中0<x≤0.04,0<y≤0.04,0<z<0.12,0.001≤a≤0.06,且x=y。本发明的氮化物红色荧光粉可被紫外、紫光及蓝光有效激发,辐射出600‑690nm红光,其制备工艺简单,通过分段式高温烧结得到最终产品,成本低,工艺窗口宽,适于大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种红色荧光粉及其制备方法,具体涉及一种高效稳定LED氮化物红色荧光粉及其制备方法。
背景技术
自1997年,日本日亚公司将蓝光芯片市场化后,照明用白光LED进入了全面发展时期。白光LED具有耗电量小、寿命长、环保等许多其它光源无可比拟的特殊优点,被誉为继白炽灯、日光灯和节能灯之后的第四代照明电光源,被称为“21世纪绿色光源”。
目前,白光LED主要的实现方式是在蓝光芯片上涂覆黄色YAG:Ce3+荧光粉,通过透过荧光粉的蓝光以及被激发荧光粉发出的黄光叠加来实现白光。然而,单一的黄色荧光粉具有显色指数低、色温偏高等缺点,要想实现半导体照明进入普通照明领域,则必须获得高效的白光LED,通常在黄色荧光粉中掺入少许红色荧光粉或采用绿粉和红粉取代YAG荧光粉改善其显色性;新型荧光粉也可通过调节基质变化,得到于570nm-650nm发光的各种荧光粉。
硅基氮化物荧光粉以其组织结构的多样性和复杂性,可通过对荧光粉晶体场强度及共价性的大幅度调节,实现绿光、黄光、红光甚至深红光的高效发射,并且其耐氧化、耐环境腐蚀、热稳定性好,因而成为LED荧光粉界备受关注的一种新兴体系。最具代表性的两种氮化物红色荧光粉是M2Si5N8:Eu2+和(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+,其中M2Si5N8:Eu2+体系氮化物红粉可被蓝光激发,峰值波长在580-630nm范围内,(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+体系荧光粉的发射峰波长在615-660nm范围内,但随着峰值波长的增加,其相对亮度、光效大幅降低,热稳定性降低,所以亟待开发一种高亮度、高光效、高稳定性的红色荧光粉。
三菱化学公司在其中国专利CN200480040967中公布了新型LED激发的红色CASN结构的发光物质,化合物分子式为CaAlSiN3:Eu2+,发光波长在615-690nm范围内变化;江苏博睿专利CN201210411910.X通过采用P取代Si的格位来提高荧光粉的发光强度,但其需要在1600-2000℃范围内烧结10-20h,工艺条件苛刻;希尔德专利CN201410078308.8中报道了一种Ca1-x-y-zSrxAlSiN3:AyEuz,其发射主峰在600-690nm范围内,但需要在1350-2000℃,0-200大气压下灼烧2-10h,反应条件苛刻。
上述专利中无论在荧光粉发光强度,热稳定性以及反应条件都存在一定的弊端,为了适应市场对更高亮度,更优热稳定性,更低制备成本的需求,需要对氮化物红色荧光粉进行进一步的改进和完善。
发明内容
本发明提供了一种高效稳定LED氮化物红色荧光粉及其制备方法,以解决现有技术中氮化物红色荧光粉的制备工艺条件苛刻,发光强度低、热稳定性差的问题。
本发明为实现以上目的,所采用的技术方案如下:
本发明提供了一种高效稳定LED氮化物红色荧光粉,其化学通式为A1-aDM1-x- yTaxBiyN3-zO3z/2:Za,A选自Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的至少一种;D选自B、Al、Ga、In、Tl、Sc、Y、La、Gd、Lu中的至少一种,其中Al为必需元素;M选自Si、C、Ge、Sn、Ti、Zr或Hf中的至少一种,其中Si为必需元素;Z选自Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm或Yb中的至少一种,其中Eu为必需元素;式中0<x≤0.04,0<y≤0.04,0<z<0.12,0.001≤a≤0.06,且x=y,优选地,0<x≤0.02,0<y≤0.02,且x=y。
本发明还提供了高效稳定LED氮化物红色荧光粉的制备方法,包括如下步骤:
(1)在手套箱中惰性气体保护下,待H2O含量≤0.1ppm、O含量≤0.1ppm时,按通式A1-aDM1-x-yTaxBiyN3-zO3z/2:Za中各元素化学计量比分别称取A的氮化物、D的氮化物、M的氮化物、Ta的氧化物、Bi的氧化物、Z的氮化物或氧化物原料,同时称取卤化物作为助熔剂,并在惰性气氛下将原料与助熔剂干混,得到混合物料;
(2)将上述混合物料在手套箱中惰性气体保护下研磨,充分混合;
(3)将上述混合物置于气压炉中,通过真空泵进行三次抽真空操作,降低气压炉内水、氧含量,充入氮气或氮氢混合气至常压,采用分段式高温烧结,
第一阶段:常压烧结,温度为1400-1500℃,保温2-8h;
第二阶段:充入氮气或氮氢混合气,将压力升至0.5MPa,后将温度升至1650-1750℃,保温3-8h,后降温至1200℃,自然冷却至室温,得到荧光粉粗品;
(4)将所述荧光粉粗品研磨、过筛、破碎、酸洗、干燥、研磨及二次过筛即得氮化物红色荧光粉。
本发明步骤(1)所述的助熔剂为碱金属卤化物、碱土金属卤化物或Al的卤化物。
本发明所述助熔剂的添加量是原料总质量的1~10%,优选为6%。
本发明步骤(1)中所述的助熔剂为AlF3、MgCl2中的至少一种。
本发明步骤(1)中所述的助熔剂为AlF3和MgCl2的混合物,且两者的质量比为AlF3∶MgCl2=1∶2。
本发明步骤(3)中所述的氮氢混合气中氢气的体积分数小于10%。
本发明步骤(3)中升温速度大于5℃/min且小于10℃/min。
本发明的荧光粉将多种离子引入到体系中,可有效促进晶体的形成,减少晶格缺陷,在各离子的相互作用下,不仅大大提高了产品的耐湿热稳定性和淬灭温度,还提高了其发光强度。
本发明通过分段式高温烧结,且不同温度阶段采用升压处理,促进颗粒生长,结晶良好,颗粒均匀,提高了所制备荧光粉的发光强度、热稳定性及耐湿热稳定性。该制备方法操作过程简单易行,工艺窗口宽,烧结时间短,烧结温度低,节约资源,无污染,适于大规模工业化生产。
本发明的氮化物红色荧光粉能够被紫外、紫光、蓝光有效激发,稳定地发射出600-690nm的红光,而且发光相对亮度强,光效高,热稳定性好,可应用于LED照明或显示系统中。
附图说明
图1是本发明实施例46与参比例1所制备荧光粉的XRD图。
图2是本发明实施例46所制备的Ca0.22Sr0.75AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu荧光粉的SEM图。
图3是本发明实施例46与参比例1所制备荧光粉的发射光谱图。
图4是本发明实施例46与参比例1所制备荧光粉的双85实验亮度变化曲线。
图5是本发明实施例46与参比例1所制备荧光粉的双85实验x色坐标变化曲线。
图6是本发明实施例46与参比例1所制备荧光粉的热猝灭曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种高效稳定LED氮化物红色荧光粉,其化学通式为A1-aDM1-x- yTaxBiyN3-zO3z/2:Za,A选自Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的至少一种;D选自B、Al、Ga、In、Tl、Sc、Y、La、Gd、Lu中的至少一种,其中Al为必需元素;M选自Si、C、Ge、Sn、Ti、Zr或Hf中的至少一种,其中Si为必需元素;Z选自Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm或Yb中的至少一种,其中Eu为必需元素;式中0<x≤0.04,0<y≤0.04,0<z<0.12,0.001≤a≤0.06,且x=y,优选地,0<x≤0.02,0<y≤0.02,且x=y。
参比例1:根据专利CN201210411910.X的实施例1进行重复性实验。
称取Ca3N2 1.056g,Sr3N2 8.732g,Si3N4 5.001g,P2O5 0.4g,AlN 4.614g,Eu2O30.198g,将以上原料在氩气保护的手套箱中装入混料罐,在混料机上混合3h,混合均匀后装入钼坩埚中,再将其迅速移入管式炉中,在纯氮气气氛的保护下逐渐升温至1700℃,保温15h,即可制得Ca0.19Sr0.8AlSi0.95P0.05N2.926:0.01Eu的氮化物荧光粉。
实施例1
按照化学计量比Ca0.19Sr0.8AlSi0.95Ta0.025Bi0.025N2.923O0.115:0.01Eu,在氮气或氩气保护的手套箱中,待手套箱中H2O含量≤0.1ppm、O含量≤0.1ppm时,称取Ca3N23.13g,Sr3N225.86g,Si3N4 14.81g,Ta2O5 1.84g,Bi2O3 1.94g,AlN 13.66g,Eu2O30.59g,将以上所称取的原料物放入研钵内研磨,混合均匀后置于Mo坩埚中,并将坩埚放入气压炉中,通过真空泵进行三次抽真空,后充入氮气至常压,加热使坩埚内的温度升温至1450℃并保温4h,接着充入氮气,将气压炉压力升至0.5MPa后停止充压,升温使坩埚内的温度升至1700℃并保温4h,升温过程中升温速度为8℃/min,后降温至1200℃,自然冷却至室温,得到荧光粉粗品,将上述荧光粉粗品研磨、过筛、破碎、酸洗、干燥、研磨、二次过筛,即得到最终氮化物红色荧光粉Ca0.19Sr0.8AlSi0.95Ta0.025Bi0.025N2.923O0.115:0.01Eu。
实施例2-23
制备了Ca0.19Sr0.8AlSi0.95Ta0.025Bi0.025N2.923O0.115:0.01Eu荧光粉,与实施例1不同的是改变了助熔剂的种类及助熔剂量(占混合物的质量百分比),其他工艺条件均与实施例1相同。对实施例2-23所制备的荧光粉进行相对亮度、峰值波长、半峰宽及K值(D90-D10)/D50测试,测试结果如表1所示。
表1
从表1可以看出,采用Ta、Bi等量替换Si,与采用P替代Si格位相比,所制备的荧光粉的亮度相对提高,峰值波长变短,且半峰宽降低,颗粒均匀性好;添加助熔剂的样品性能比没有添加助熔剂的样品性能好,且助熔剂添加比例为6wt%时,效果较好,其中添加氟化物AlF3及氯化物MgCl2所制备的荧光粉光谱性能最优,且结晶较好,颗粒均匀。
实施例24-28
制备了Ca0.19Sr0.8AlSi0.95Ta0.025Bi0.025N2.882O0.177:0.01Eu荧光粉,与实施例2不同的是采用AlF3和MgCl2的组合助熔剂,其他工艺条件均与实施例2相同。对实施例24-28所制备的荧光粉进行相对亮度、峰值波长、半峰宽及K值(D90-D10)/D50的测试,测试结果如表2所示。
表2
从表2可以看出,通过采用组合助熔剂,其光谱性能进一步提高,颗粒均匀,其中以AlF3∶MgCl2=1∶2(质量比)时的效果最好。
实施例29-35
在制备Ca0.19Sr0.8AlSi1-x-yTaxBiyN3-zO3z/2:0.01Eu荧光粉的过程中,与实施例2不同的是改变了x、y的配比并采用质量比为AlF3∶MgCl2=1∶2的组合助熔剂,其他工艺条件均与实施例2相同。对实施例29-35所制备的荧光粉进行相对亮度、峰值波长测试,测试结果如表3所示。
表3
编号 | 氮化物荧光粉 | 相对亮度 | 峰值波长/nm |
实施例26 | Ca0.19Sr0.8AlSi0.95Ta0.025Bi0.025N2.923O0.115:0.01Eu | 109.8 | 628 |
实施例29 | Ca0.19Sr0.8AlSi0.99Ta0.005Bi0.005N2.977O0.035:0.01Eu | 105.4 | 629 |
实施例30 | Ca0.19Sr0.8AlSi0.98Ta0.01Bi0.01N2.963O0.055:0.01Eu | 106.9 | 629 |
实施例31 | Ca0.19Sr0.8AlSi0.97Ta0.015Bi0.015N2.95O0.075:0.01Eu | 108.9 | 629 |
实施例32 | Ca0.19Sr0.8AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.937O0.095:0.01Eu | 111.2. | 629 |
实施例33 | Ca0.19Sr0.8AlSi0.94Ta0.03Bi0.03N2.91O0.135:0.01Eu | 107.1 | 628 |
实施例34 | Ca0.19Sr0.8AlSi0.93Ta0.035Bi0.035N2.897O0.155:0.01Eu | 104.6 | 628 |
实施例35 | Ca0.19Sr0.8AlSi0.92Ta0.04Bi0.04N2.883O0.175:0.01Eu | 101.8 | 627 |
实施例29-35中,随着Ta、Bi等量替换Si的增多,峰值波长出现蓝移的现象,发光强度出现不同程度的提高,在Ta、Bi替换量为0.02时,其亮度最高。
实施例36-49
采用不同Ca、Sr、Eu配比,Ta、Bi替换Si格位,实验步骤同实施例32。对实施例36-49所制备的荧光粉进行相对亮度、峰值波长的测试,具体测试结果见表4。
表4
编号 | 氮化物荧光粉 | 相对亮度 | 峰值波长/nm |
参比例1 | Ca0.19Sr0.8AlSi0.95P0.05N2.926:0.01Eu | 91.8 | 630 |
实施例36 | Ca0.045Sr0.95AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.942O0.086:0.005Eu | 100.5 | 606 |
实施例37 | Ca0.045Sr0.95AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.937O0.095:0.01Eu | 101.4 | 606 |
实施例38 | Ca0.045Sr0.95AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.927O0.11:0.02Eu | 102.6 | 607 |
实施例39 | Ca0.045Sr0.95AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 104.1 | 607 |
实施例40 | Ca0.045Sr0.95AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.907O0.14:0.04Eu | 102.3 | 608 |
实施例41 | Ca0.045Sr0.95AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.887O0.17:0.06Eu | 101.7 | 608 |
实施例42 | Ca0.02Sr0.95AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 101.6 | 604 |
实施例43 | Ca0.07Sr0.90AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 105.8 | 610 |
实施例44 | Ca0.12Sr0.85AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 107.7 | 615 |
实施例45 | Ca0.17Sr0.80AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 108.5 | 620 |
实施例46 | Ca0.22Sr0.75AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 115.4 | 630 |
实施例47 | Ca0.27Sr0.70AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 113.2 | 636 |
实施例48 | Ca0.32Sr0.65AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 107.4 | 645 |
实施例49 | Ca0.37Sr0.60AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 102.4 | 655 |
同一基质配比时,随着Eu添加量的增加,峰值波长出现红移,相对亮度先升高后降低,a=0.03时为最佳浓度,之后随着Eu添加量的提高,逐渐出现浓度猝灭现象;不同基质中随着Ca∶Sr比值的增大,峰值波长出现红移,相对亮度也有所提高。对比实施例46与参比例1可发现,实施例46所制备的荧光粉相对亮度大幅提高。实施例46与参比例1所制备荧光粉的XRD图、SEM图及发射光谱图分别如图1、2、3所示。
实施例50
按照化学计量比Ca0.22Sr0.75AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu,在氮气保护的手套箱中,待手套箱中H2O含量≤0.1ppm、O含量≤0.1ppm时,称取Ca3N2 3.63g,Sr3N224.246g,Si3N4 14.97g,Ta2O5 1.47g,Bi2O3 1.56g,AlN 13.66g,Eu2O3 1.76g以及助熔剂2.0wt%AlF3、4.0wt%MgCl2,将以上所称取的原料放入研钵内研磨,混合均匀后置于Mo坩埚中,并将坩埚放入气压炉中,通过真空泵进行三次抽真空,后充入氮气至常压,加热使坩埚内的温度升至1450℃并保温4h,之后使坩埚内的温度升至1700℃并保温4h,升温过程中升温速度为8℃/min,后降温至1200℃,自然冷却至室温,得到荧光粉粗品,将上述荧光粉粗品研磨、过筛、破碎、酸洗、干燥、研磨、二次过筛,即得到最终氮化物红色荧光粉Ca0.22Sr0.75AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu。
实施例51
按照化学计量比Ca0.22Sr0.75AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu,在氮气保护的手套箱中,待手套箱中H2O含量≤0.1ppm、O含量≤0.1ppm时,称取Ca3N2 3.63g,Sr3N224.246g,Si3N4 14.97g,Ta2O5 1.47g,Bi2O3 1.56g,AlN 13.66g,Eu2O3 1.76g,以及助熔剂2.0wt%AlF3、4.0wt%MgCl2,将以上所称取的原料放入研钵内研磨,混合均匀后置于Mo坩埚中,并将坩埚放入气压炉炉中,通过真空泵进行三次抽真空,后充入氮气至0.5MPa,加热使坩埚内的温度升温至1450℃并保温4h,再使坩埚内的温度升至1700℃并保温4h,升温过程中升温速度为8℃/min,后降温至1200℃,自然冷却至室温,得到荧光粉粗品,将上述荧光粉粗品研磨、过筛、破碎、酸洗、干燥、研磨、二次过筛,即得到最终氮化物红色荧光粉Ca0.22Sr0.75AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu。
实施例46、实施例50、实施例51仅烧结工艺做出调整,实施例46采用分段升压烧结,实施例50在氮气氛围、常压下进行烧结,实施例51在氮气氛围、0.5MPa压力下进行烧结,其最终样品相对亮度、峰值波长如表5所示。
表5
实施例52
分别称取10g参比例1中的样品与实施例46中制得的产品,在温度为85℃、湿度为85%的环境下进行双85实验,间断进行1000h,每隔200h检测一次,主要检测指标为质量、x色坐标及亮度的变化,以检测其稳定性,结果如表6所示。
表6
参照表6数据,图4、图5中分别为双85实验中参比例1和实施例46的样品随实验时间的进行对亮度、x色坐标变化的检测结果,由图可知,实施例46所得产品的耐湿热稳定性优于参比例1。
实施例53
分别称取1g参比例1的样品与实施例46中制得的产品,进行热猝灭实验。所用实验仪器为F7000,λex=450nm,测试300K-500K温度区间内两种样品的不同相对亮度,实验结果如表7所示。
表7
由表7和图6可以看出,实施例46所得产品的热猝灭性能优于参比例1。
实施例54-64
制备方法同实施例46,对激活剂格位、Sr格位、Al格位、Si格位进行元素替换及用量调整,最终样品化学通式、相对亮度、峰值波长如表8所示。
表8
编号 | 氮化物荧光粉 | 相对亮度 | 峰值波长/nm |
实施例54 | Ca0.22Sr0.75AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.02Eu,0.01Mn | 108.8 | 628 |
实施例55 | Ca0.22Zn0.75AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 105.3 | 627 |
实施例56 | Ca0.22Be0.75AlSi0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 106.4 | 627 |
实施例57 | Ca0.22Sr0.75Al0.9Tl0.1Si0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 108.6 | 629 |
实施例58 | Ca0.22Sr0.75Al0.8Tl0.2Si0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 110.4 | 628 |
实施例59 | Ca0.22Sr0.75Al0.9Y0.1Si0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 110.8 | 629 |
实施例60 | Ca0.22Sr0.75Al0.8Y0.2Si0.96Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 111.4 | 628 |
实施例61 | Ca0.22Sr0.75AlSi0.86C0.1Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 108.6 | 631 |
实施例62 | Ca0.22Sr0.75AlSi0.76C0.2Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 105.9 | 632 |
实施例63 | Ca0.22Sr0.75AlSi0.86Ti0.1Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 109.6 | 629 |
实施例64 | Ca0.22Sr0.75AlSi0.76Ti0.2Ta0.02Bi0.02N2.917O0.125:0.03Eu | 110.9 | 628 |
由表8可以看出,在Ta、Bi元素量确定的前提下,激活剂格位、Sr格位、Al格位、Si格位进行元素替换及用量调整,其相对亮度和峰值波长都出现不同程度的变化,最终实验结果中相对亮度均优于参比例1。
Claims (10)
1.一种高效稳定LED氮化物红色荧光粉,其特征在于,该荧光粉的化学通式为A1-aDM1-x- yTaxBiyN3-zO3z/2:Za,A选自Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的至少一种;D选自B、Al、Ga、In、Tl中的至少一种,其中Al为必需元素;M选自Si、C、Ge、Sn中的至少一种,其中Si为必需元素;Z选自Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm或Yb中的至少一种,其中Eu为必需元素;式中0<x≤0.04,0<y≤0.04,0<z<0.12,0.001≤a≤0.06,且x=y。
2.根据权利要求1所述的高效稳定LED氮化物红色荧光粉,其特征在于,化学通式中0<x≤0.02,0<y≤0.02,且x=y。
3.一种如权利要求1所述的高效稳定LED氮化物红色荧光粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)在手套箱中惰性气体保护下,待H2O含量≤0.1ppm、O含量≤0.1ppm时,按通式A1- aDM1-x-yTaxBiyN3-zO3z/2:Za中各元素化学计量比分别称取A的氮化物、D的氮化物、M的氮化物、Ta的氧化物、Bi的氧化物、Z的氮化物或氧化物原料,同时称取卤化物作为助熔剂,并在惰性气氛下将原料与助熔剂干混,得到混合物料;
(2)将上述混合物料在手套箱中惰性气体保护下研磨,充分混合;
(3)将上述混合物置于气压炉中,通过真空泵进行三次抽真空操作,降低气压炉内水、氧含量,充入氮气或氮氢混合气至常压,采用分段式高温烧结,
第一阶段:常压烧结,温度为1400-1500℃,保温2-8h;
第二阶段:充入氮气或氮氢混合气,将压力升至0.5MPa,后将温度升至1650-1750℃,保温3-8h,后降温至1200℃,自然冷却至室温,得到荧光粉粗品;
(4)将所述荧光粉粗品研磨、过筛、破碎、酸洗、干燥、研磨及二次过筛即得氮化物红色荧光粉。
4.根据权利要求3所述的高效稳定LED氮化物红色荧光粉的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的助熔剂为碱金属卤化物、碱土金属卤化物或Al的卤化物。
5.根据权利要求3或4所述的高效稳定LED氮化物红色荧光粉的制备方法,其特征在于,所述的助熔剂的添加量是原料总质量的1~10%。
6.根据权利要求5所述的高效稳定LED氮化物红色荧光粉的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的助熔剂的添加量是原料总质量的6%。
7.根据权利要求3或4所述的高效稳定LED氮化物红色荧光粉的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的助熔剂为AlF3、MgCl2中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的高效稳定LED氮化物红色荧光粉的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的助熔剂为AlF3和MgCl2的混合物,且两者的质量比为AlF3∶MgCl2=1∶2。
9.根据权利要求3所述的高效稳定LED氮化物红色荧光粉的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的氮氢混合气中氢气的体积分数小于10%。
10.根据权利要求3所述的高效稳定LED氮化物红色荧光粉的制备方法,其特征在于,步骤(3)中升温速度大于5℃/min且小于10℃/min。
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