一种高显色性节能灯用稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法与用途的制作方法

专利名称：一种高显色性节能灯用稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法与用途的制作方法
技术领域：
本发明属于稀土发光材料领域，特别涉及一种高显色性节能灯用稀土铝酸盐蓝绿色荧 光粉及其制备方法。本发明还涉及该产品的用途。
技术背景显色性是荧光灯的一个重要技术指标，用显色指数Ra(O-lOO)表示。 一般白炽灯和昼 光都有很高的显色指数，Ra达到100，在380-780nm可见光波段呈全光谱。在一般情况下， 也可以将它作为相对标淮对荧光灯的显色性作比较鉴定。近年来有研究报道人在自然光或仿自然光照明下，能提高工作、学习效率，有益于 身心健康、保持良好的视觉效果，因此，照明光源的显色性已越来越受到人们的重视。尤 其是某些特定场所，如印染业，彩色印刷业的颜色评定的照明光源色温为5000K、 6500K 的荧光灯，不仅一般显色指数Ra要求〉95，而且议9-1114各特殊显色指数也要求>90。美 容、商场、医院等场所的照明光源要求也如此，如使用普通的荧光粉制成的荧光灯很难达 到上述要求的高显色性。荧光灯的发射光谱决定荧光灯的显色性。荧光灯的光谱主要由二个部分——荧光粉发 射的光谱和汞在可见光区域的发射光(405、 436、 545、 578mn)组成。现有技术中由卣磷 酸钙制成的荧光灯，其光谱红色辐射不足，蓝紫色辐射过剩，显色指数Ra在60-70，而 且光效较低。由稀土三基色荧光粉YA:Eu(A主611nm)、 BaMgAl10017: Eu (入主=450咖) 和(CeTb) Mg A1 019 (入主=545咖)三个窄谱带按一定的比例，制成2300—8000K不同色 温的直型荧光灯Ra可达85，而且有很高的光效。如T535W6500K荧光灯已达Ra-85，光效 为100流明/瓦(2001年商品)。由上述三种荧光粉组成的三基色粉制成的各种紧凑节能 灯， 一般显色指数Ra也能》80。但高色温(6400K)紧凑型节能灯的显色指数Ra则往往 在78左右，很难超过80。这主要是由于上述三种荧光粉组成的三基色粉的光谱中 480—520nm的蓝绿光和大于620nm的红光不够。为了提高高色温节能灯的显色性，在20 世纪80年代中期，开始推出BaMgAln^7: Eu， Mn这种荧光粉，它既具有450nm的Eu"辐
射，而且Ei^还能将能量有效地传递给Mn2+，由Mn"产生入f515nm的辐射，450 nmEu"辐射 和515nmMn2+辐射的强度比例，可由分子组成中的Eu和Mn的浓度控制。 一般都制成较强 的450nm峰和较弱515nm峰，控制色坐标y在0. 12-0. 16之间，俗称双峰蓝粉。由双峰蓝 粉作为三基色粉的蓝粉组份，由于增加了 480-520nm的光谱组份，使各种紧凑型节能灯的 显色指数有一定的提高，特别是色温6400K高色温的节能灯的Ra也达到80以上，实现了 紧凑型节能灯的Ra全面〉80;从而BaMgAl,。On: Eu， Mn双峰蓝粉得到/推广应用。然而YA:Eu红粉，(CeTb) Mg AlnOw绿粉，BaMgAl10017: Eu或BaMgAl10017: Eu，Mn蓝 粉组成的三基色粉，至今仍未能制成Ra》90的紧凑型节能灯和Ra》95的直型荧光灯。有 研究表明只要荧光灯中405、 436nm的汞辐射不降低，波长480-520nm的蓝绿光和620mn 以上的红光不增强，很难实现紧凑型节能灯的Ra》90和直型荧光灯的Ra》95。发明内容为了解决上述所存在的不足，本发明的目的是提供一种高显色性节能灯用稀土铝酸盐 蓝绿色荧光粉。本发明的另一目的是提供这种高显色性稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉的制备方法。 本发明的又一目的是提供高显色性稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉的用途。 本发明高显色性稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉的分子为SrMg2Al14025:Eu2+ 本发明高显色性稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉的制备方法包括以下步骤-1) 称取A1203 100g、 SrC03 20g 32g、 Eu203 3.2~4.3g、 MgO 6~7.5g，加入 0.2-0.5。/。的助熔剂BaF2或H3BO3，(各原料重量比为氧化铝60~75%，碳酸锶16~25%， 氧化铕2~3.5%，氧化镁4 8%)得到混合物并混合均匀；2) 将混好的原料放入空气隧道窑中1500 1550度灼烧2 4小时，取出降温至室温；3) 将灼烧过的粉体碾碎过50目筛；4) 将筛好的粉放入氢气还原炉中1400-1450度灼烧2 4小时，取出降温至室温，得 到半成品，测试相对亮度、发射主峰、粒度等指标；5) 将半成品碾碎、粗筛洗涤、湿筛、离心、烘干过100目筛，测试综合数据，得到 成品。本发明高显色性稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉的制备，各原料优选重量比为氧化铝碳酸锶氧化铕氧化镁-0.7: 0.21: 0.028: 0.05本发明稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉能高效地被250~300nm紫外光激发，发出高效蓝绿 光，发射主峰在480nm，用于高显色性荧光灯中稳定性好、发光强度高。制备工艺简单、
易于产业化，因此本发明是高显色荧光粉中优良的蓝绿色组份。
具体实施方式
下面对本发明作一详细说明稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉的化学式SrMg2Al14025:Eu2+。称取A1203 100g、 SrC03 20g 32g、 Eu203 3.2g 4.3g、 MgO 6g 7.5g，加入0.2~0.5%的助熔剂BaF2或H3B03，得 到混合物并混合均匀；将混好的原料放入空气隧道窑中1500~1550度灼烧2~4小时，取出 降温至室温;将灼烧过的粉体碾碎过50目筛;将筛好的粉放入氢气还原炉中1400-1450度 灼烧2 4小时，取出降温至室温，得到半成品并测试相对亮度、发射主峰、粒度等指标， 将半成品碾碎、粗筛洗涤、湿筛、离心，烘干过100目筛，测试综合数据，得到成品。用 荧光光谱测试仪测试其发射主峰为480nm。本发明高显色性稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉的制备，各原料优选重量比为氧化铝碳 酸锶氧化铕氧化镁=0.7: 0.21: 0.028: 0.05。将本发明稀土铝酸盐SrMg2AlMO25:Ei^+蓝绿色荧光粉加入(SrMg)3(P04)2:Sn橙红色粉 (蓝绿粉30~60%,橙红色粉40~70%)，配制成高显色荧光粉，可制成色温4200K 7500K，Ra》95的直型荧光灯。在紧凑型节能灯中由于有较强的短波紫外辐射；可用 稀土三基色Y203:Eu红粉20~30%， (CeTb) Mg八1 019绿粉15~20%，BaMgAluA : Eu蓝粉3 8%， (SrMg)3(P04)2:Sn橙红色粉荧光粉6~20%，加入本发明SrMg2Al14025:Eu2+蓝绿色荧光粉35~50%，可制成色温4200K 6500K， Ra》90以上的紧凑型荧光灯。
权利要求
1、一种高显色性节能灯用稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉，其特征在于所述的蓝绿色荧光粉的分子式为SrMg2Al14O25:Eu2+。
2、 根据权利要求1所述的稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉，其特征是，荧光光谱测试其发 射主峰为480nm。
3、 根据权利要求1所述的稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉的制备方法，其特征是所述的 方法步骤包括-(1) 称取A1203 100g、 SrC03 20~32g、 Eu203 3.2~4.3g、 MgO 6~7.5g，加入 0.2 0.5n/。的助熔剂BaF2或H3B03，(各原料重量比为氧化铝60~70%，碳酸锶16-25%， 氧化铕2~3.5%，氧化镁4~8%)得到混合物并混合均匀；(2) 将混好的原料放入空气隧道窑中1500 1550度灼烧2~4小时，取出降温至室温；(3) 将灼烧过的粉体碾碎过50目筛；(4) 将筛好的粉放入氢气还原炉中1400~1450度灼烧2 4小时，取出降温至室温， 得到半成品，测试相对亮度、发射主峰、粒度；(5) 将半成品碾碎、粗筛洗涤、湿筛、离心、烘干过100目筛，测试综合数据， 得到成品。
4、 根据权利要求3所述的稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉的制备方法，其特征是各原料 优选重量比为氧化铝碳酸锶氧化铕氧化镁为0.7: 0.21: 0.028: 0.05。
5、 根据权利要求1所述的稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉的用途，其特征是用稀土铝酸盐SrMg2Ah4025'.EW+蓝绿色荧光粉加入(SrMg) 3 (P04) 2: Sn橙红色粉(蓝绿粉30~60%，橙红 色粉40~70%)，配制成高显色荧光粉，可制成色温4200K 7500K， Ra》95的直型荧光灯。
6、 根据权利要求1所述的稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉的用途，其特征是用 稀土三基色YA:Eu红粉20 30%， (CeTb) Mg AluOw绿粉15 20%，BaMgAlw0l7: Eu蓝粉3 8%， (SrMg) 3 (P04) 2: Sn橙红色粉荧光粉6~20%，加入本发明稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉35~50%，可制成色温4200K 6500K， Ra》90以 上的紧凑型荧光灯。
全文摘要
一种高显色性节能灯用稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法与用途，其分子式为SrMg₂Al₁₄O₂₅:Eu²⁺，荧光光谱测试其发射主峰为480nm。制备方法为高温固相法，各原料优选重量比为氧化铝∶碳酸锶∶氧化铕∶氧化镁为0.7∶0.21∶0.028∶0.05。该稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉能被250-300nm紫外光激发，发出高效蓝绿光，制备工艺简单，易于产业化。将本发明稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉与(SrMg)₃(PO₄)₂:Sn橙红色粉配制成高显色荧光粉，能制成4200K-7500K，Ra≥95最高达99的直型荧光灯。用稀土三基色Y₂O₃:Eu红粉，(CeTb)MgAL₁₁O₁₉绿粉，BaMgAl₁₀O₁₇:Eu蓝粉加入本发明蓝绿色荧光粉和(SrMg)₃(PO₄)₂:Sn橙红色荧光粉，能制成4200K-6500K，Ra≥90以上的紧凑型荧光灯。
文档编号C09K11/80GK101148588SQ20071003612
公开日2008年3月26日 申请日期2007年11月12日 优先权日2007年11月12日
发明者刘清玲, 蒋葵明 申请人:湖南信多利新材料有限公司