一种led用绿色稀土荧光粉及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种荧光粉及其制备方法，具体涉及一种LED用绿色稀土荧光粉及其制备方法。
【背景技术】
[0002]发光材料是一类能够将吸收的能量(如紫外线、X射线、电子轰击、磨擦或其它一些激发方式)转化为光辐射的功能材料。发光材料以其具有良好的光、热、化学稳定性以及在生产和使用过程中不含或不辐射有害物质等优点，而广泛应用于特殊显示、标识、夜间涂料、夜间应急照明、塑料工业等领域。特别是己进入信息时代的今天，满足各种信息显示需求的发光材料在通讯、卫星、雷达、显示、记录、计算机和生物分子探针等高科技领域的发展尤为迅速；目前市场上常见商用绿色稀土荧光粉的制备温度较高，而且发光强度较低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于制备出一种以NaLaZr2O6为基质的新型荧光粉，并通过稀土单掺杂实现绿光发射，本发明采用高温固相法合成NaLahZr2O6:xTb 3+荧光粉，工艺简单，合成温度低。
[0004]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种LED用绿色稀土荧光粉，其化学组成为 NaLa1^xZr2O6iXTb 3+，其中 x = 0.05 ?0.11。
[0005]为解决上述问题，本发明还提供了一种LED用绿色稀土荧光粉的制备方法，采用高温固相法，具体方法如下:
[0006]I)以含有Na+的化合物，含有La3+的化合物，含有Zr4+的化合物，含有Tb3+的化合物作为反应原料，按照化学式NaLa^Zr2O6-XTb 3+的化学计量比称取，其中x = 0.05?0.11 ;
[0007]2)将步骤I)中所称量原料放入圆锥球磨机中进行充分研磨混合，控制出料粒度在0.08?0.35mm，并将混合均匀的物料粉体放入80°C?100°C烘箱中烘干2h?4h ;
[0008]3)将步骤2)中经过烘干的物料粉体放于的刚玉坩祸，将刚玉坩祸置于马弗炉中，在空气气氛下，自室温起，以2°C /min的速率升至200°C，后以3°C /min的速率升至500°C，再以5°C /min的速率升温至1300°C?1400°C，保温4?7h后，以5°C /min的速率降温10min,然后冷却至室温。
[0009]所述含有Na+的化合物为Na 2C03。
[0010]所述含有La3+的化合物为La 203。
[0011]所述含有Zr4+的化合物为ZrO 2。
[0012]所述含有Tb3+的化合物为Tb4O7。
[0013]本发明选用Tb4O7作为原材料，在反应过程中，Tb 407中的Tb 4+转化为Tb 3+。
[0014]步骤I)中所述的反应原料选取过程中，考虑到Na源在高温下会有部分烧失，所以称量时，含有Na+的化合物称取其化学计量比的1.5倍，其余各原料按照化学式NaLa l xZr206:xTb 3+的化学计量比称取。
[0015]所述反应原料中，含有Na+的化合物和含有Zr 4+的化合物的纯度为分析纯，含有La3+的化合物和含有Tb 3+的化合物的纯度为高纯试剂。
[0016]步骤3)中所述冷却为随炉自然冷却。
[0017]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0018]I)本发明所制得的荧光粉合成温度低，发光强度高，辐射稳定性高，化学稳定性高，适合大批量工业化生产。
[0019]2)本发明制备出的NaLah Zr206:xTb 3+晶体发育良好，相纯度高。
[0020]3)本发明制备出的NaLah Zr2O6:xTb 3+在受到360nm紫外光激发时能够实现绿光发射。
[0021]稀土锆酸盐为烧绿石结构或缺陷型萤石结构，具有高熔点，低热导率，高化学稳定性，高辐射稳定性等特点，在耐火材料、热障涂层材料、高温固体电解质材料等领域得到广泛应用，是一类重要的高温结构或功能部件候选材料。本发明采用稀土锆酸盐作为基质，铽离子做发光中心实现其绿色特征光发射，此种荧光粉与其他常见商用荧光粉相比，制备温度较低，发光强度更高。
[0022]从本发明的NaLah Zr206:xTb 3+荧光粉的发射光谱图中可以看出，本发明所制备NaLah Zr2O6:xTb 3+荧光粉的发射带分布在400nm至700nm可见光范围内。其四个发射峰分别位于 486nm、550nm、586nm 和 622nm 处，分别来自 Tb3+的 5D4— 7Fj (J = 6,5,4,3)的跃迀，属于f一 f跃迀。
【附图说明】
[0023]图1为本发明制备的NaLa^ Zr206:xTb 3+的发射光谱图。
[0024]图2为本发明实施例5制备的NaLaa95Zr2O6:0.05Tb 3+的色度图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0026]实施例1
[0027]I)选取市售纯度为分析纯Na2COjP ZrO 2及纯度为高纯试剂La 203和Tb 407作为反应原料，按照化学式NaLaa95Zr206:0.05Tb 3+的化学计量比称取，其中，考虑到Na源在高温下会有部分烧失，所以称量时Na2CO3称取其化学计量比的1.5倍；
[0028]2)将步骤I)中所称量原料放入圆锥球磨机中进行充分研磨混合，控制出料粒度在0.08mm，并将混合均匀的物料粉体放入80°C烘箱中烘干2h。
[0029]3)将步骤2)中经过烘干的物料粉体放于刚玉坩祸，将刚玉坩祸置于马弗炉中，在空气气氛下，自室温起，以2°C /min的速率升至200°C，后以3°C /min的速率升至500°C，再以5°C /min的速率升温至1300°C，保温4h后，以5°C /min的速率降温lOOmin，然后随炉自然冷却至室温，即得到NaLaa95Zr2O6:0.05Tb 3+荧光粉。
[0030]实施例2:
[0031 ] I)选取市售纯度为分析纯Na2CO3和ZrO 2及纯度为高纯试剂La 203和Tb 407作为反应原料，按照化学式NaLaa93Zr206:0.07Tb 3+的化学计量比称取，其中，考虑到Na源在高温下会有部分烧失，所以称量时Na2CO3称取其化学计量比的1.5倍；
[0032]2)将步骤I)中所称量原料放入圆锥球磨机中进行充分研磨混合，控制出料粒度在0.2_。并将混合均匀的物料粉体放入100°C烘箱中烘干2h。
[0033]3)将步骤2)中经过烘干的物料粉体放于刚玉坩祸，将刚玉坩祸置于马弗炉中，在空气气氛下，自室温起，以2°C /min的速率升至200°C，后以3°C /min的速率升至500°C，再以5°C /min的速率升温至1330°C，保温5h后，以5°C /min的速率降温lOOmin，然后随炉自然冷却至室温，即得到NaLaa93Zr2O6:0.07Tb 3+荧光粉。
[0034]实施例3:
[0035]I)选取市售纯度为分