一种无机发光材料及其制备方法

1.本发明涉及无机发光材料技术领域，具体为一种无机发光材料及其制备方法。


背景技术：

2.发光材料是指能够以某种方式吸收能量，将其转化成光辐射(非平衡辐射)的物质材料。物质内部以某种方式吸收能量，将其转化成光辐射(非平衡辐射)的过程称为发光。
3.在实际应用中，将受外界激发而发光的固体称为发光材料。它们可以以粉末、单晶、薄膜或非晶体等形态被使用，主要组分是稀土金属的化合物和半导体材料，与有色金属关系很密切。
4.现有的无机发光材料成分中由于脱氧不彻底或反应过程进入氧而导致含有氧元素，影响材料质量。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种无机发光材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有的无机发光材料成分中由于脱氧不彻底或反应过程进入氧而导致含有氧元素，影响材料质量的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无机发光材料，该无机发光材料，原料包括稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质，所述稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质之间反应得到目标物，目标物的分子式为：a
xby
si5nz，其中a为稀土元素，b为碱金属元素，x的值为1-3，y的值为1-3，z的值为6-10。
7.优选的，所述硅基物为二氧化硅。
8.优选的，所述目标物的分子式为：a1b1si5n6。
9.优选的，所述目标物的分子式为：a2b2si5n8。
10.优选的，所述目标物的分子式为：a3b3si5n
10
。
11.一种无机发光材料的制备方法，该无机发光材料的制备方法的具体步骤如下：
12.s1：原料称取：按照目标物分子式的各元素配比称取含有相应配比元素的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质；
13.s2：原料预热干燥：将步骤s1中称取的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质破碎呈粒径20-30目的颗粒状，且将颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质置于干燥箱内，干燥箱内设定温度200-300摄氏度，且将颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质在干燥箱内存放30-40min，使得原料干燥；
14.s3：原料加热反应：将步骤s2中干燥后的颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质获取，将其置于加热设备中，加热设备内加热至800-1200摄氏度，反应40-50min，在反应过程中，对加热设备进行抽真空处理，得到高温目标物；
15.s4：将步骤加热设备及内部高温目标物冷却至所处环境的常温温度，取出得到目标物。
16.优选的，所述步骤s1中稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质内的杂质预先请过挑除清理。
17.优选的，所述步骤s3中，在颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质加热反应过程中不断对其搅拌。
18.优选的，所述步骤s3中，加热反应后，将加热设备内部自然冷却至300-320摄氏度，并保持300-320摄氏度2-2.5小时。
19.优选的，所述步骤s3中加热设备的加热分为三个阶段：
20.加热至8-10min，加热设备从常温状态升温至800摄氏度；
21.加热至25-30min，加热设备从800摄氏度升温至1200摄氏度；
22.后续时间，保持1200摄氏度加热。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1)通过该原料的配比方式，能够保证无机发光材料的发光效果，通透性较好，且产品不含氧，质量较好；
25.2)在反应过程中通过抽真空的方式，将反应过程中的气体抽出，避免氧气对反应造成影响，保证材料的品质。
附图说明
26.图1为本发明的制备方法流程图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.本发明提供一种技术方案：一种无机发光材料，该无机发光材料，原料包括稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质，所述稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质之间反应得到目标物，目标物的分子式为：a
xby
si5nz，其中a为稀土元素，b为碱金属元素，x的值为1-3，y的值为1-3，z的值为6-10，所述硅基物为二氧化硅。
30.碱金属指的是元素周期表ⅰa族元素中所有的金属元素，目前共计锂(li)、钠(na)、钾(k)、铷(rb)、铯(cs)、钫(fr)六种，前五种存在于自然界，钫只能由核反应产生。
31.根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质，以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征，十七种稀土元素通常分为二组：
32.轻稀土包括：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕。
33.重稀土包括：钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。
34.按萃取分离分类：
35.轻稀土(p204弱酸度萃取)—镧、铈、镨、钕；
36.中稀土(p204低酸度萃取)—钐、铕、钆、铽和镝；
37.重稀土(p204中酸度萃取)—钬、铒、铥、镱、镥、钇。
38.请参阅图1，为制备方法流程图。
39.实施例一：
40.提供一种无机发光材料的制备方法，该无机发光材料的制备方法的具体步骤如下：
41.s1：原料称取：按照目标物分子式的各元素配比称取含有相应配比元素的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质，稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质内的杂质预先请过挑除清理；
42.s2：原料预热干燥：将步骤s1中称取的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质破碎呈粒径20目的颗粒状，且将颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质置于干燥箱内，干燥箱内设定温度200摄氏度，且将颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质在干燥箱内存放30min，使得原料干燥；
43.s3：原料加热反应：将步骤s2中干燥后的颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质获取，将其置于加热设备中，加热设备内加热至800-1200摄氏度，反应40min，在反应过程中，对加热设备进行抽真空处理，得到高温目标物；
44.加热设备的加热分为三个阶段：
45.加热至8min，加热设备从常温状态升温至800摄氏度；
46.加热至25min，加热设备从800摄氏度升温至1200摄氏度；
47.后续时间，保持1200摄氏度加热。
48.在颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质加热反应过程中不断对其搅拌；
49.加热反应后，将加热设备内部自然冷却至300摄氏度，并保持300摄氏度2小时；
50.s4：将步骤加热设备及内部高温目标物冷却至所处环境的常温温度，取出得到目标物。
51.实施例二：
52.提供一种无机发光材料的制备方法，该无机发光材料的制备方法的具体步骤如下：
53.s1：原料称取：按照目标物分子式的各元素配比称取含有相应配比元素的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质，稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质内的杂质预先请过挑除清理；
54.s2：原料预热干燥：将步骤s1中称取的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质破碎呈粒径25目的颗粒状，且将颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质置于干燥箱内，干燥箱内设定温度250摄氏度，且将颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质在干燥箱内存放35min，使得原料干燥；
55.s3：原料加热反应：将步骤s2中干燥后的颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质获取，将其置于加热设备中，加热设备内加热至800-1200摄氏度，反应45min，在反应过程中，对加热设备进行抽真空处理，得到高温目标物；
56.加热设备的加热分为三个阶段：
57.加热至9min，加热设备从常温状态升温至800摄氏度；
58.加热至28min，加热设备从800摄氏度升温至1200摄氏度；
59.后续时间，保持1200摄氏度加热。
60.在颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质加热反应过程中不断对其搅拌；
61.加热反应后，将加热设备内部自然冷却至310摄氏度，并保持310摄氏度2.25小时；
62.s4：将步骤加热设备及内部高温目标物冷却至所处环境的常温温度，取出得到目标物。
63.实施例三：
64.提供一种无机发光材料的制备方法，该无机发光材料的制备方法的具体步骤如下：
65.s1：原料称取：按照目标物分子式的各元素配比称取含有相应配比元素的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质，稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质内的杂质预先请过挑除清理；
66.s2：原料预热干燥：将步骤s1中称取的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质破碎呈粒径30目的颗粒状，且将颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质置于干燥箱内，干燥箱内设定温度300摄氏度，且将颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质在干燥箱内存放40min，使得原料干燥；
67.s3：原料加热反应：将步骤s2中干燥后的颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质获取，将其置于加热设备中，加热设备内加热至800-1200摄氏度，反应50min，在反应过程中，对加热设备进行抽真空处理，得到高温目标物；
68.加热设备的加热分为三个阶段：
69.加热至10min，加热设备从常温状态升温至800摄氏度；
70.加热至30min，加热设备从800摄氏度升温至1200摄氏度；
71.后续时间，保持1200摄氏度加热。
72.在颗粒状的稀土物质、碱金属氧化物、硅基物和含氮物质加热反应过程中不断对其搅拌；
73.加热反应后，将加热设备内部自然冷却至320摄氏度，并保持320摄氏度2.5小时；
74.s4：将步骤加热设备及内部高温目标物冷却至所处环境的常温温度，取出得到目标物。
75.对上述实施例制得的无机发光材料检测，具体如下表所示：
76.检测组含氧率通透度实施例一材料0.2％较高实施例二材料1.3％较高实施例三材料0.22％较高
77.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将
实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
78.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。