CN109082272A - 一种红光荧光粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种红光荧光粉及其制备方法,该荧光粉以Eu3+离子作为激发离子,化学通式为(A1‑xEux)4B6SO16(A=Ca、Sr、Ba;B=Al、Ga;0.01%≤x≤10%)。本发明红光荧光粉物理化学性质稳定,最佳发射波长为600~630 nm,发光性能优异,强度高,显色性好,适合紫外光激发。该荧光粉可通过调控A2+与B3+离子实现不同空间群结构间的转换,进而调控荧光粉的发射特性。此外,整个制备过程工艺基于固相烧结法,操作简单,生产周期短,生产效率高,环境友好,利于实现后续相关材料器件的一体化加工与集成化设计,具有产业化和批量生产的潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光荧光粉材料及其制备方法,具体涉及一种红光荧光粉及其制备方法,属于荧光粉制备技术领域。
背景技术
目前,稀土元素掺杂荧光材料由于其优异的发光性能而越来越多的受到人们的关注。镧系离子中,Eu3+离子在光谱研究方面应用最广泛。Eu3+离子受紫外光(~260 nm)及近紫外光(~395 nm)激发下具有丰富的能级跃迁,其光谱具有荧光寿命长、光谱形状少、温度猝灭小、发射光谱呈线谱、色纯度高等优点。为了得到高亮度、高效率的荧光粉,基质材料的选择是比较重要的一个环节。
据报道,A4B6SO16有立方、四方、正交三种晶体结构,分别对应I-43m、I23、I4132、P-4c2、P41、P4122、Pcc2多种空间群。在这类结构中,B与O形成BO4四面体,四面体之间以桥氧方式连接形成四元环跟六元环;四元环六元环交替连接组成结构的基本框架,A与SO4填充在六元环的中心轴线上。该化合物存在可逆相变,室温下以稳定的正交相存在,高温下以亚稳态的立方相存在。相变温度与A、B的选取有关,发光性能也与A、B的选取密切相关。Eu3+作为红光荧光材料的重要掺杂离子,在开发新型红光荧光材料的研究中扮演十分重要的角色,但是目前国内外对A4B6SO16光学方面的研究相对较少。因此选择Eu3+离子作为掺杂离子,合成新型稀土红光发光材料具有很大的研究价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种红光荧光粉,该荧光粉以Eu3+离子作为激发离子,具有方钠石结构,发光性能优异,强度高,显色性好,发射特性可调控。
本发明的另一目的是提供上述红光荧光粉的制备方法,该方法工艺简单,便于操作,在发光材料领域具有重要的应用价值。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种红光荧光粉,其化学通式为(A1-xEux)4B6SO16,其中,A为二价金属元素,B为三价金属元素,0.01%≤x<10%。该荧光粉以Eu3+离子作为激发离子,在室温发光光谱中,在600~630nm的波长范围内具有最大发光峰。
进一步的,A为Ca、Ba和Sr中的至少一种,B为Al和Ga中的至少一种。
进一步的,0.05%≤x≤6 %时,所得荧光粉的性能更佳。
进一步的,所述红光荧光粉的基质晶体所涉及的空间群包含Pcc2、I-43m、I4132与I23中的任意一种,优选为I-43m。
本发明还提供了上述红光荧光粉的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)按照A:Eu:B:S为4-4x:4x:6:1的摩尔比取A源、Eu源、B源和S源,将各原料混合均匀后研磨,得到混合均匀的粉体;
(2)将步骤(1)混合均匀的粉体压片,在850~1200 ℃的空气中初烧,待降至室温后研磨,得到初烧粉体;
(3)将步骤(2)的初烧粉体在1200~1400 ℃的空气中再次煅烧(也称之为二烧),降至室温后研磨,得(A1-xEux)4B6SO16红光荧光粉。
进一步的,所述A源为A元素的氧化物、碳酸盐、硝酸盐或氢氧化物,例如CaO(氧化钙)、CaCO3(碳酸钙)、Ca(NO3)2(硝酸钙)、Ca(OH)2(氢氧化钙)、SrO(氧化锶)、SrCO3(碳酸锶)、Sr(OH)2(氢氧化锶)、BaO(氧化钡)、BaCO3(碳酸钡)、Ba(OH)2(氢氧化钡),优选为碳酸盐,例如CaCO3、SrCO3、BaCO3。
进一步的,所述B源为B元素的氧化物、硫酸盐、硝酸盐或氢氧化物,例如Al2O3(氧化铝)、Al(OH)3(氢氧化铝)、Al2(SO4)3(硫酸铝)、Al(NO3)3(硝酸铝)、Ga2O3(氧化镓)、Ga(OH)3(氢氧化镓)、Ga2(SO4)3(硫酸镓),优选为氧化物或氢氧化物,例如Al(OH)3、Ga2O3。
进一步的,所述Eu源为Eu2O3(氧化铕)、Eu(NO3)3(硝酸铕)、EuCl3(氯化铕)和Eu2(C2O4)3(草酸铕)中的至少一种,优选Eu2O3。
进一步的,所述S源为CaSO4(硫酸钙)、CaSO4·0.5H2O(半水硫酸钙)、CaSO4·2H2O(二水硫酸钙)和SrSO4(硫酸锶)中的至少一种,优选为CaSO4·2H2O或SrSO4。
进一步的,步骤(1)中,所述A源、B源、Eu源、S源的纯度均大于98%,粒径分布在0.1~15 μm。各原料研磨后,所得粉体的粒径分布均匀,平均粒径为0.5~15 μm。
进一步的,步骤(1)中,各原料采用湿法混合的方式混合均匀,所用分散介质为无水乙醇或去离子水,优选无水乙醇。无水乙醇纯度不低于98wt%。混合时,可以采用磁力搅拌、机械搅拌等方式进行搅拌,以加速混合,优选机械搅拌。搅拌时间一般为1~8 h,转速为50~450 r/min。
进一步的,步骤(2)中,将粉体压制成片后进行初烧,压片的压力优选为6~15 Mpa。初烧的温度优选为900~1150℃。初烧的时间一般为0.5~10 h,优选为1~6 h。初烧产物进行研磨,得到初烧粉体,初烧粉体的粒径分布均匀,平均粒径为0.5~15 μm。
进一步地,步骤(2)中,粉体可以放入坩埚中进行初烧,优选为刚玉坩埚、铂金坩埚,更优选为铂金坩埚。
进一步的,步骤(3)中,再次煅烧的温度优选为1220~1350℃。再次煅烧的时间为1~10 h,优选为1~6 h。煅烧结束后,将所得产物研磨,得最终的红光荧光粉,红光荧光粉的粒径分布均匀,平均粒径为0.5~15 μm。
进一步的,步骤(2)和(3)中,升温速率和降温速率均为1~5 ℃/min。
进一步地,步骤(1)、(2)和(3)中,研磨后粉体的平均粒径优选为0.5~10 μm。
进一步的,在荧光粉制备过程中可以添加促进其结晶的助溶剂,所述助溶剂包括Li2CO3(碳酸锂)、Na2CO3(碳酸钠)、K2CO3(碳酸钾)、NH4Cl(氯化铵)、NH4F(氟化铵)、NaCl(氯化钠)、LiCl(氯化锂)、KCl(氯化钾)、CaF2(氟化钙)、BaF2(氟化钡)、B2O3(氧化硼)与H3BO3(硼酸)等,优选为Li2CO3。
本发明具有以下优势:
本发明中(A1-xEux)4B6SO16红光荧光粉物理化学性质稳定,最佳发射波长为600~630nm,发光性能优异,强度高,显色性好,适合紫外光激发。该荧光粉相应结构涉及的空间群包括Pcc2、I-43m、I4132与I23,可通过调控A2+与B3+离子实现不同空间群结构间的转换,进而调控荧光粉的发射特性。此外,整个制备过程工艺基于固相烧结法,操作简单,生产周期短,生产效率高,环境友好,利于实现后续相关材料器件的一体化加工与集成化设计,具有产业化和批量生产的潜力。
附图说明
图1为实施例1红光荧光粉的X射线粉末衍射数据;
图2为实施例2红光荧光粉的X射线粉末衍射数据;
图3为实施例1和实施例2红光荧光粉光谱对比图;
图4为实施例3红光荧光粉的激发光谱(发射波长为613.5 nm时)和发射光谱(激发波长为265 nm);
图5为实施例4红光荧光粉的激发光谱(发射波长为613.5 nm时)和发射光谱(激发波长为264 nm);
图6为实施例5红光荧光粉的X射线粉末衍射数据;
图7为实施例5红光荧光粉的激发光谱(发射波长为615.5 nm时)和发射光谱(激发波长为263 nm);
图8为实施例6红光荧光粉的X射线粉末衍射数据;
图9为实施例6红光荧光粉的激发光谱(发射波长为615.5 nm时)和发射光谱(激发波长为262 nm);
图10为实施例7红光荧光粉的X射线粉末衍射数据;
图11为实施例7红光荧光粉的激发光谱(发射波长为615.5 nm时)和发射光谱(激发波长为261 nm);
图12为实施例8红光荧光粉的激发光谱(发射波长为615.5 nm时)和发射光谱(激发波长为264.5 nm);
图13为实施例9红光荧光粉的激发光谱(发射波长为615.5 nm时)和发射光谱(激发波长为264 nm);
图14为实施例10红光荧光粉的激发光谱(发射波长为613.5 nm时)和发射光谱(激发波长为264 nm)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行进一步详细、完整的说明和描述。
实施例1
(Ca0.999Eu0.001)4Al6SO16的制备方法步骤如下:
1) 以CaCO3、Eu2O3、Al(OH)3和CaSO4·2H2O作为初始原料,按照Ca:Eu:Al:S的摩尔比为3.996:0.004:6:1进行配料,无水乙醇作为分散溶剂,利用机械搅拌器搅拌2 h,转速为180r/min,待无水乙醇挥发殆尽进行研磨,得到混合均匀的生料粉体;
2) 将步骤1)混合好的粉体装填到铂金坩埚中,用6 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至900℃,在空气中于900℃初烧5 h,然后以2~5 ℃/min降至室温,进行研磨,得到平均粒径0.5~10 μm的初烧粉体;
3) 将步骤2)的初烧粉体再次装填到铂金坩埚中,用6 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1300 ℃,在空气中于1300℃二烧5 h,降至室温后研磨为平均粒径0.5~10 μm的粉体,即为(Ca0.999Eu0.001)4Al6SO16红光荧光粉。
如图1所示,所得红光荧光粉的X射线粉末衍射数据与正交相Ca4Al6SO16标准衍射卡片(JCPDS 85-2210)具有很好的一致性,说明烧结的粉体属于正交相Pcc2空间群。
实施例2
(Ca0.999Eu0.001)4(Al0.85Ga0.15)6SO16的制备方法步骤如下:
1) 以CaO、Eu2O3、Al2O3、Ga2O3和CaSO4·0.5H2O作为初始原料,按照Ca:Eu:Al:Ga:S的摩尔比为3.996:0.004:5.1:0.9:1进行配料,去离子水作为分散溶剂,利用机械搅拌器搅拌3h,转速为200 r/min,待干燥后进行研磨,得到混合均匀的生料粉体;
2) 将步骤1)混合好的粉体装填到铂金坩埚中,用7 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至950 ℃,在空气中于950 ℃初烧3 h,然后以2~5 ℃/min降至室温,进行研磨,得到平均粒径0.5~10 μm的初烧粉体;
3) 将步骤2)的初烧粉体再次装填到铂金坩埚中,用7 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1280 ℃,在空气中于1280 ℃二烧3 h,降至室温后研磨为平均粒径0.5~10 μm的粉体,即为(Ca0.999Eu0.001)4(Al0.85Ga0.15)6SO16荧光粉。
如图2所示,所得红光荧光粉的X射线粉末衍射数据与立方相Ca4Al6SO16标准衍射卡片(JCPDS 71-0969)衍射峰位相一致,说明烧结荧光粉接近于立方相I-43m空间群。
如图3所示,实施例1 (Ca0.999Eu0.001)4Al6SO16红光荧光粉的最佳激发波长及发射波长为262 nm、615.5 nm,对应的激发强度与发射强度分别为1.1133×104 counts、1.0153×104 counts;实施例2 (Ca0.999Eu0.001)4(Al0.85Ga0.15)6SO16红光荧光粉的最佳激发波长及发射波长为264.4 nm、613.2 nm,对应的激发强度与发射强度分别为1.4575×105 counts、1.4437×105 counts;对比两种荧光粉,实施例2中立方相I-43m空间群红光荧光粉的发射强度及激发强度比实施例1中的正交相Pcc2空间群红光荧光粉高10倍,其发光性能更加优异。
实施例3
(Ca0.995Eu0.005)4(Al0.85Ga0.15)6SO16的制备方法步骤如下:
1) 以CaO、Eu2O3、Al(OH)3、Ga2O3和CaSO4·2H2O作为初始原料,按照Ca:Eu:Al:Ga:S的摩尔比为3.98:0.02:5.1:0.9:1进行配料,去离子水作为分散溶剂,利用磁力搅拌器搅拌2 h,转速为400 r/min,待干燥后进行研磨,得到混合均匀的生料粉体;
2) 将步骤1)混合好的粉体装填到铂金坩埚中,用8 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至950 ℃,在空气中于950 ℃初烧3 h,然后以2~5 ℃/min降至室温,进行研磨,得到平均粒径0.5~10 μm的初烧粉体;
3) 将步骤2)的初烧粉体再次装填到铂金坩埚中,用8 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1275℃,在空气中于1275 ℃二烧2 h,降至室温后研磨为平均粒径0.5~10 μm的粉体,即得(Ca0.995Eu0.005)4(Al0.85Ga0.15)6SO16荧光粉,该荧光粉为立方相I-43m空间群。
如图4所示,所得红光荧光粉的最佳激发波长为265 nm,最高发射波长为613.5nm,对应的激发强度及发射强度为1.4067×105 counts、1.4247×105 counts。
实施例4
(Ca0.9995Eu0.0005)4(Al0.86Ga0.14)6SO16的制备方法步骤如下:
1) 以CaO、Eu2O3、Al(OH)3、Ga2O3和CaSO4·2H2O作为初始原料,按照Ca:Eu:Al:Ga:S的摩尔比为3.998:0.002:5.16:0.84:1进行配料,无水乙醇作为分散溶剂,利用机械搅拌器搅拌4 h,转速为300 r/min,待干燥后进行研磨,得到混合均匀的生料粉体;
2) 将步骤1)混合好的粉体装填到铂金坩埚中,用9 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至950 ℃,在空气中于950 ℃初烧3 h,然后以2~5 ℃/min降至室温,进行研磨,得到平均粒径0.5~10 μm的初烧粉体;
3) 将步骤2)的初烧粉体再次装填到铂金坩埚中,用9 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1260℃,在空气中于1260 ℃二烧2 h,降至室温后研磨为平均粒径0.5~10 μm的粉体,即得(Ca0.9995Eu0.0005)4(Al0.86Ga0.14)6SO16荧光粉,该荧光粉为立方相I-43m空间群。
如图5所示,实施例4 (Ca0.9995Eu0.0005)4(Al0.86Ga0.14)6SO16红光荧光粉,最佳激发波长为264 nm,最高发射波长为613.5 nm,对应的激发强度及发射强度为1.3233×105counts、1.3053×105 counts。
实施例5
(Ca0.6244Ba0.3746Eu0.001)4Al6SO16的制备方法步骤如下:
1) 以Ca(NO3)2·9H2O、BaCO3、Eu2O3、Al2O3和CaSO4·2H2O作为初始原料,按照Ca:Ba:Eu:Al:S的摩尔比为2.4976:1.4984:0.004:6:1进行配料,无水乙醇作为分散溶剂,利用磁力搅拌器搅拌1 h,转速为400 r/min,待无水乙醇挥发殆尽进行研磨,得到混合均匀的生料粉体;
2) 将步骤1)混合好的粉体装填到铂金坩埚中,用10MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1000 ℃,在空气中于1000 ℃初烧6 h,然后以2~5 ℃/min降至室温,进行研磨,得到平均粒径0.5~10 μm的初烧粉体;
3) 将步骤2)的初烧粉体再次装填到铂金坩埚中,用10 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1310 ℃,在空气中于1310 ℃二烧6 h,降至室温后研磨为平均粒径0.5~10 μm的粉体,即得(Ca0.6244Ba0.3746Eu0.001)4Al6SO16红光荧光粉。
如图6所示,所得红光荧光粉的X射线粉末衍射数据与立方相Sr4Al6SO16标准衍射卡片(COD-1545674)相一致,说明烧结的荧光粉矿相接近于立方相I23空间群。
如图7所示,所得红光荧光粉的最佳激发波长为263 nm,最高发射波长为615.5nm,对应的激发强度及发射强度为5.9610×103 counts、6.9640×103 counts。
实施例6
(Ca0.6868Ba0.3122Eu0.001)4Al6SO16的制备方法步骤如下:
1) 以CaCO3、BaCO3、Eu2O3、Al(OH)3和CaSO4作为初始原料,按照Ca:Ba:Eu:Al:S的摩尔比为2.7472:1.2488:0.004:6:1进行配料,去离子水作为分散溶剂,利用机械搅拌器搅拌2 h,转速为200 r/min,待干燥后进行研磨,得到混合均匀的生料粉体;
2) 将步骤1)混合好的粉体装填到刚玉坩埚中,用10 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1050 ℃,在空气中于1050 ℃初烧5 h,然后以2~5 ℃/min降至室温,进行研磨,得到平均粒径0.5~10 μm的初烧粉体;
3) 将步骤2)的初烧粉体再次装填到刚玉坩埚中,用10 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1350 ℃,在空气中于1350 ℃二烧5 h,降至室温后研磨为平均粒径0.5~10 μm的粉体,即得(Ca0.6868Ba0.3122Eu0.001)4Al6SO16荧光粉。
如图8所示,所得红光荧光粉的X射线粉末衍射数据与立方相Sr4Al6SO16标准衍射卡片(COD-1545674)相一致,说明烧结的荧光粉接近于立方相I23空间群。
如图9所示,所得红光荧光粉的最佳激发波长为262 nm,最高发射波长为615.5nm,对应的激发强度及发射强度为6.2040×103 counts、7.4310×103 counts。
实施例7
(Ca0.7492Ba0.2498Eu0.001)4Al6SO16的制备方法步骤如下:
1) 以CaCO3、BaCO3、Eu2O3、Al(OH)3和CaSO4作为初始原料,按照Ca:Ba:Eu:Al:S的摩尔比为2.9968:0.9992:0.004:6:1进行配料,无水乙醇作为分散溶剂,利用磁力搅拌器搅拌2 h,转速为250 r/min,待无水乙醇挥发殆尽进行研磨,得到混合均匀的生料粉体;
2) 将步骤1)混合好的粉体装填到铂金坩埚中,用10 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1100 ℃,在空气中于1100 ℃初烧1.5 h,然后以2~5 ℃/min降至室温,进行研磨,得到平均粒径0.5~10 μm的初烧粉体;
3) 将步骤2)的初烧粉体再次装填到铂金坩埚中,用10 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1320 ℃,在空气中于1320 ℃二烧1.5 h,降至室温后研磨为平均粒径0.5~10 μm的粉体,即得(Ca0.7492Ba0.2498Eu0.001)4Al6SO16荧光粉。
如图10所示,所得红光荧光粉的X射线粉末衍射数据立方相Sr4Al6SO16标准衍射卡片(COD-1545674)相一致,说明所得荧光粉接近于立方相I23空间群。
如图11所示,所得红光荧光粉的最佳激发波长为261 nm,最高发射波长为615.5nm,对应的激发强度及发射强度为6.2510×103 counts、5.3180×103 counts。
实施例8
(Ca0.6244Sr0.3746Eu0.001)4Al6SO16的的制备方法步骤如下:
1) 以Ca(NO4)2、SrCO3、Eu2O3、Al2O3和CaSO4·2H2O作为初始原料,按照Ca:Sr:Eu:Al:S的摩尔比为2.4976:1.4984:0.004:6:1进行配料,无水乙醇作为分散溶剂,利用磁力搅拌器搅拌4 h,转速为300 r/min,待无水乙醇挥发殆尽进行研磨,得到混合均匀的生料粉体;
2) 将步骤1)混合好的粉体装填到铂金坩埚中,用12 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1100 ℃,在空气中于1100 ℃初烧1.5 h,然后以2~5 ℃/min降至室温,进行研磨,得到平均粒径0.5~10 μm的初烧粉体;
3) 将步骤2)的初烧粉体再次装填到铂金坩埚中,用12 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1250 ℃,在空气中于1250 ℃二烧1.5 h,降至室温后研磨为平均粒径0.5~10 μm的粉体,即得(Ca0.6244Sr0.3746Eu0.001)4Al6SO16荧光粉,该荧光粉为立方相I23空间群。
如图12所示,所得红光荧光粉的最佳激发波长为264.5 nm,最高发射波长为615.5nm,对应的激发强度及发射强度为8.3996×103 counts、8.4435×103 counts。
实施例9
(Ca0.7492Sr0.2498Eu0.001)4Al6SO16的制备方法步骤如下:
1) 以CaCO3、SrCO3、Eu2O3、Al(OH)3和CaSO4·2H2O作为初始原料,按照Ca:Sr:Eu:Al:S的摩尔比为2.9968:0.9992:0.004:6:1进行配料,无水乙醇作为分散溶剂,利用机械搅拌器搅拌4.5 h,转速为150 r/min,待无水乙醇挥发殆尽进行研磨,得到混合均匀的生料粉体;
2) 将步骤1)混合好的粉体装填到刚玉坩埚中,用15 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1150 ℃,在空气中于1150 ℃初烧5.5 h,然后以2~5 ℃/min降至室温,进行研磨,得到平均粒径0.5~10 μm的初烧粉体;
3) 将步骤2)的初烧粉体再次装填到刚玉坩埚中,用15 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1270 ℃,在空气中于1270 ℃二烧5.5 h,降至室温后研磨为平均粒径0.5~10 μm的粉体,即得(Ca0.7492Sr0.2498Eu0.001)4Al6SO16荧光粉,该荧光粉为立方相I23空间群。
如图13所示,所得红光荧光粉的最佳激发波长为264 nm,最高发射波长为615.5nm,对应的激发强度及发射强度为8.1455×103 counts、8.2216×103 counts。
实施例10
(Sr0.997Eu0.003)4Al6SO16的制备方法步骤如下:
1) 以SrCO3、Eu2O3、Al(OH)3和SrSO4作为初始原料,按照Sr:Eu:Al:S的摩尔比为3.988:0.012:6:1进行配料,无水乙醇作为分散溶剂,利用机械搅拌器搅拌4.5 h,转速为150 r/min,待无水乙醇挥发殆尽进行研磨,得到混合均匀的生料粉体;
2) 将步骤1)混合好的粉体装填到刚玉坩埚中,用14 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1150 ℃,在空气中于1150 ℃初烧5.5 h,然后以2~5 ℃/min降至室温,进行研磨,得到平均粒径0.5~10 μm的初烧粉体;
3) 将步骤2)的初烧粉体再次装填到刚玉坩埚中,用14 MPa的压力压实,以2~5 ℃/min升温至1240 ℃,在空气中于1240 ℃二烧5.5 h,降至室温后研磨为平均粒径0.5~10 μm的粉体,即得(Sr0.997Eu0.003)4Al6SO16荧光粉,该荧光粉为正交相Pcc2空间群。
如图14所示,所得红光荧光粉的最佳激发波长为264 nm,最高发射波长为613.5nm,对应的激发强度及发射强度为2.3455×104 counts、2.4236×104 counts。
通过上述实施例和数据可知,本发明空间群I-43m的红光荧光粉具有更高的发光强度,发光性能更加优越。
Claims (10)
1.一种红光荧光粉,其特征是:其化学通式为(A1-xEux)4B6SO16,其中,A为二价金属元素,B为三价金属元素,0.01%≤x<10%。
2.根据权利要求1所述的红光荧光粉,其特征是:0.05%≤x≤6%,优选0.05%≤x≤0.5%。
3.根据权利要求1或2所述的红光荧光粉,其特征是:所述A包括Ca、Ba和Sr中的至少一种;所述B包括Al和Ga中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的红光荧光粉,其特征是:所述红光荧光粉的基质晶体具有空间群Pcc2、I-43m、I4132、I23中的任意一种,优选为I-43m。
5.一种权利要求1所述的红光荧光粉的制备方法,其特征是包括以下步骤:
(1)按照A:Eu:B:S为4-4x:4x:6:1的摩尔比取A源、Eu源、B源和S源,将各原料混合均匀后研磨,得到混合均匀的粉体;
(2)将步骤(1)混合均匀的粉体压片,在850~1200 ℃的空气中初烧,待降至室温后研磨,得到初烧粉体;
(3)将步骤(2)的初烧粉体压片,在1200~1400 ℃的空气中再次煅烧,降至室温后研磨,得(A1-xEux)4B6SO16红光荧光粉。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征是:所述初烧温度为900~1150℃;所述再次煅烧的温度为1220~1350℃。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法,其特征是:步骤(2)中,所述初烧的时间为0.5~10 h,优选为1~6 h;步骤(3)中,所述再次煅烧的时间为1~10 h,优选为1~6 h。
8.根据权利要求5或6所述的制备方法,其特征是:所述A源为A元素的氧化物、碳酸盐、硝酸盐或氢氧化物,优选为碳酸盐;所述B源为B元素的氧化物、硫酸盐、硝酸盐或氢氧化物,优选为氧化物或氢氧化物;所述Eu源为Eu2O3、Eu(NO3)3、EuCl3和Eu2(C2O4)3中的至少一种,优选Eu2O3,所述S源为CaSO4、CaSO4·0.5H2O、CaSO4·2H2O和SrSO4中的至少一种,优选为CaSO4·2H2O或SrSO4。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征是:步骤(1)、(2)、(3)中,研磨后的粉体的平均粒径均为0.5~15 μm,优选为0.5~10 μm;步骤(2)和(3)中,压片的压力为6~15 Mpa;步骤(2)和(3)中,升温速率和降温速率均为1~5 ℃/min。
10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征是:步骤(1)中,原料还包括助溶剂,所述助溶剂包括Li2CO3、Na2CO3、K2CO3、NH4Cl、NH4F、NaCl、LiCl、KCl、CaF2、BaF2、B2O3、H3BO3等,优选为Li2CO3。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112266232A (zh) * | 2020-08-03 | 2021-01-26 | 杭州电子科技大学 | 一种适用于5g毫米波通讯应用的低介微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
CN113046067A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-06-29 | 唐山学院 | 一种Eu3+/K+共掺杂氟硼酸钠钡基红色光荧光粉及其制备方法 |
CN116515484A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-08-01 | 内蒙古科技大学 | 一种高性能镓酸盐红色荧光粉 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8362689B2 (en) * | 2010-12-08 | 2013-01-29 | National Chiao Tung University | Phosphors and light-emitting devices using the same |
CN104073256A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-10-01 | 王海容 | 一种硫代硼酸盐荧光体及其应用 |
CN108529916A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-14 | 济南大学 | 一种自荧光硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-09-18 CN CN201811089143.9A patent/CN109082272A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8362689B2 (en) * | 2010-12-08 | 2013-01-29 | National Chiao Tung University | Phosphors and light-emitting devices using the same |
CN104073256A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-10-01 | 王海容 | 一种硫代硼酸盐荧光体及其应用 |
CN108529916A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-14 | 济南大学 | 一种自荧光硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
SHUXIN LIU ET AL.,: "Modulation of two ye"elimite phases via Ga3+ cation substitution", 《CRYSTENGCOMM》 * |
姚燕主编: "《水泥与混凝土研究进展 第14届国际水泥化学大会论文综述》", 31 October 2016, 中国建材工业出版社 * |
汪多仁编著: "《绿色纳米化学品》", 31 July 2007, 科学技术文献出版社 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112266232A (zh) * | 2020-08-03 | 2021-01-26 | 杭州电子科技大学 | 一种适用于5g毫米波通讯应用的低介微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
CN113046067A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-06-29 | 唐山学院 | 一种Eu3+/K+共掺杂氟硼酸钠钡基红色光荧光粉及其制备方法 |
CN116515484A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-08-01 | 内蒙古科技大学 | 一种高性能镓酸盐红色荧光粉 |
CN116515484B (zh) * | 2023-06-30 | 2023-09-12 | 内蒙古科技大学 | 一种镓酸盐红色荧光粉 |
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