一种掺杂锰离子的钨酸钙红色荧光粉及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种掺杂锰离子的钨酸钙红色荧光粉及其制备方法，化学组成为Ca1?xLa2WO7:xMn2+；其中，x取0.005～0.20，通过如下步骤制成：步骤S1，按Ca1?xLa2WO7:xMn2+的化学计量比称取原料碳酸钙、氧化镧、钨酸铵和二氧化锰的混合物；步骤S2，加入助熔剂进行研磨，研磨混匀得到混合物；步骤S3，将步骤S2得到的混合物装入坩埚，在高温炉内于还原气氛和1400～1600℃条件下烧结4～6小时，冷却即得；其中，助熔剂的添加量为原料重量的0.7～0.9％，所述助熔剂为碳酸氢钠和硫化钠的混合物，碳酸氢钠和硫化钠的重量比为6～8:1。本发明提供的掺杂锰离子的钨酸钙红色荧光粉分散性好，发光强度高，稳定性高，这些优点与助熔剂中碳酸氢钠和硫化钠重量比有关，碳酸氢钠和硫化钠的重量比为6～8:1时，发光强度最高。
【专利说明】
-种惨杂猛离子的钻酸巧红色黄光粉及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于发光材料领域，具体设及一种渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 目前制得的白光Lm)有些显色指数低，色溫高，偏冷白光，主要是因为缺少红光成 分，因此研制高效的红色巧光粉很重要。目前使用的红粉主要是(Cai-x，Srx)S:Mn2+体系，在 蓝光区域内宽带激发，红光范围内宽带发射，由于其性质不够稳定，同时合成时对环境污染 很大，最终会被淘汰。氮化物或氮氧化物红光材料色溫改善十分明显，但是运类巧光粉的合 成需要高溫（1600~1800°C )、高压，合成条件较为苛刻，合成能耗高。目前使用较多、效果较 好、并达到商业应用的红色巧光粉主要是Y2化:Mn3+、（Y，Gd)B化:Mn3+W及二元碱±硫化物 MS:Mn2+(M=化，〔曰，5'，8曰），它们在同类巧光粉中巧光量子效率比较高。但是运些红粉在实 际应用中仍然存在着一些问题，如发光效率低，稳定性不够好，颗粒不够细等等。
[0003] 鹤酸盐是典型的自激活的发光材料，发光光谱十分稳定，本征发光谱带很宽，占据 可见光区域的大部分，鹤酸盐中的阳离子强烈地影响发射带的位置。鹤酸盐可W由某些杂 质激活，运些杂质被渗入鹤酸盐点阵中之后，可使其具有特殊性质的发光。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉及其制备方法。
[0005] 本发明的上述目的是通过下面的技术方案得W实现的：
[0006] 一种渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉，其化学组成为化i-xLa2W〇7:xMn2+;其中，X取 值为0.005~0.20，通过如下步骤制备而成：
[0007] 步骤S1，按化学组成Cai-xLasW化:xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸 巧、氧化铜、鹤酸锭和二氧化儘的混合物，其中，X取值为0.005~0.20;
[000引步骤S2，加入助烙剂进行研磨，研磨混匀得到混合物；
[0009] 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入相蜗，在高溫炉内于还原气氛和1400~1600 °C条件下烧结4~6小时，冷却即得所述渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉；
[0010] 其中，助烙剂的添加量为原料重量的0.7~0.9%，所述助烙剂为碳酸氨钢和硫化 钢的混合物，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为6~8:1。
[001。 进一步地，所述的鹤酸巧红色巧光粉，其化学组成为Cai-xLa2W07: xMn2+;其中，X取 值为0.10，通过如下步骤制备而成：
[001^ 步骤S1，按化学组成Cai-xLa2W07:xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸 巧、氧化铜、鹤酸锭和二氧化儘的混合物，其中，X取值为0.10;
[0013] 步骤S2，加入助烙剂进行研磨，研磨混匀得到混合物；
[0014] 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入相蜗，在高溫炉内于还原气氛和1500°C条件 下烧结5小时，冷却即得所述渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉；
[0015] 其中，助烙剂的添加量为原料重量的0.8%，所述助烙剂为碳酸氨钢和硫化钢的混 合物，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为7:1。
[0016] 进一步地，所述的鹤酸巧红色巧光粉，其化学组成为Cai-xLa2W〇7: xMn2+;其中，X取 值为0.005，通过如下步骤制备而成：
[0017] 步骤S1，按化学组成Cai-xLa2W〇7:xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸 巧、氧化铜、鹤酸锭和二氧化儘的混合物，其中，X取值为0.005;
[0018] 步骤S2，加入助烙剂进行研磨，研磨混匀得到混合物；
[0019] 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入相蜗，在高溫炉内于还原气氛和1400°C条件 下烧结6小时，冷却即得所述渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉；
[0020] 其中，助烙剂的添加量为原料重量的0.7%，所述助烙剂为碳酸氨钢和硫化钢的混 合物，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为6:1。
[0021] 进一步地，所述的鹤酸巧红色巧光粉，其化学组成为Cai-xLa2W〇7: xMn2+;其中，X取 值为0.20，通过如下步骤制备而成：
[0022] 步骤S1，按化学组成Cai-xLasW化:xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸 巧、氧化铜、鹤酸锭和二氧化儘的混合物，其中，X取值为0.20;
[0023] 步骤S2，加入助烙剂进行研磨，研磨混匀得到混合物；
[0024] 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入相蜗，在高溫炉内于还原气氛和1600°C条件 下烧结4小时，冷却即得所述渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉；
[0025] 其中，助烙剂的添加量为原料重量的0.9%，所述助烙剂为碳酸氨钢和硫化钢的混 合物，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为8:1。
[00%]进一步地，所述还原气氛为一氧化碳还原气氛。
[0027] 本发明的优点：
[0028] 本发明提供的鹤酸巧红色巧光粉分散性好，发光强度高，稳定性高，运些优点与助 烙剂中碳酸氨钢和硫化钢重量比有关，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为6~8:1时，发光强度 巧局。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不W此限定本发明保护范 围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可W对 本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
[0030] 实施例1:渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉的制备
[0031] 化学组成为化i-xLa2W〇7: xMn2+;其中，X取值为0.10，通过如下步骤制备而成：
[0032] 步骤S1，按化学组成Cai-xLasW化:xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸 巧、氧化铜、鹤酸锭和二氧化儘的混合物，其中，X取值为0.10;
[0033] 步骤S2，加入助烙剂进行研磨，研磨混匀得到混合物；
[0034] 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入相蜗，在高溫炉内于还原气氛和1500°C条件 下烧结5小时，冷却即得所述渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉；
[0035] 其中，助烙剂的添加量为原料重量的0.8%，所述助烙剂为碳酸氨钢和硫化钢的混 合物，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为7:1。
[0036] 实施例2:渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉的制备
[0037] 化学组成为化i-xLa2W〇7: xMn2+;其中，X取值为0.005，通过如下步骤制备而成：
[003引步骤S1，按化学组成Cai-xLasW化:xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸 巧、氧化铜、鹤酸锭和二氧化儘的混合物，其中，X取值为0.005;
[0039] 步骤S2，加入助烙剂进行研磨，研磨混匀得到混合物；
[0040] 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入相蜗，在高溫炉内于还原气氛和1400°C条件 下烧结6小时，冷却即得所述渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉；
[0041] 其中，助烙剂的添加量为原料重量的0.7%，所述助烙剂为碳酸氨钢和硫化钢的混 合物，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为6:1。
[0042] 实施例3:渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉的制备
[0043] 化学组成为化i-xLa2W〇7: xMn2+;其中，X取值为0.20，通过如下步骤制备而成：
[0044] 步骤S1，按化学组成Cai-xLasW化:xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸 巧、氧化铜、鹤酸锭和二氧化儘的混合物，其中，X取值为0.20;
[0045] 步骤S2，加入助烙剂进行研磨，研磨混匀得到混合物；
[0046] 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入相蜗，在高溫炉内于还原气氛和1600°C条件 下烧结4小时，冷却即得所述渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉；
[0047] 其中，助烙剂的添加量为原料重量的0.9%，所述助烙剂为碳酸氨钢和硫化钢的混 合物，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为8:1。
[004引实施例4:渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉的制备
[0049] 化学组成为化i-xLa2W〇7: xMn2+;其中，X取值为0.10，通过如下步骤制备而成：
[0050] 步骤S1，按化学组成Cai-xLasW化:xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸 巧、氧化铜、鹤酸锭和二氧化儘的混合物，其中，X取值为0.10;
[0051 ]步骤S2，加入助烙剂进行研磨，研磨混匀得到混合物；
[0052] 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入相蜗，在高溫炉内于还原气氛和1500°C条件 下烧结5小时，冷却即得所述渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉；
[0053] 其中，助烙剂的添加量为原料重量的0.8%，所述助烙剂为碳酸氨钢和硫化钢的混 合物，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为6:1。
[0054] 实施例5:渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉的制备
[0055] 化学组成为化i-xLa2W〇7: xMn2+;其中，X取值为0.10，通过如下步骤制备而成：
[0化6] 步骤S1，按化学组成Cai-xLasW化:xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸 巧、氧化铜、鹤酸锭和二氧化儘的混合物，其中，X取值为0.10;
[0057]步骤S2，加入助烙剂进行研磨，研磨混匀得到混合物；
[005引步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入相蜗，在高溫炉内于还原气氛和1500°C条件 下烧结5小时，冷却即得所述渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉；
[0059] 其中，助烙剂的添加量为原料重量的0.8%，所述助烙剂为碳酸氨钢和硫化钢的混 合物，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为8:1。
[0060] 实施例6:对比实施例，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为5:1
[0061 ] 化学组成为化i-xLa2W〇7: xMn2+;其中，X取值为0.10，通过如下步骤制备而成：
[0062] 步骤S1，按化学组成Cai-xLasW化:xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸 巧、氧化铜、鹤酸锭和二氧化儘的混合物，其中，X取值为ο. 1 ο;
[0063] 步骤S2，加入助烙剂进行研磨，研磨混匀得到混合物；
[0064] 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入相蜗，在高溫炉内于还原气氛和1500°C条件 下烧结5小时，冷却即得所述渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉；
[0065] 其中，助烙剂的添加量为原料重量的0.8%，所述助烙剂为碳酸氨钢和硫化钢的混 合物，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为5:1。
[0066] 实施例7:对比实施例，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为9:1
[0067] 化学组成为化i-xLa2W〇7: xMn2+;其中，X取值为0.10，通过如下步骤制备而成：
[006引步骤S1，按化学组成Cai-xLasW化:xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸 巧、氧化铜、鹤酸锭和二氧化儘的混合物，其中，X取值为0.10;
[0069] 步骤S2，加入助烙剂进行研磨，研磨混匀得到混合物；
[0070] 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入相蜗，在高溫炉内于还原气氛和1500°C条件 下烧结5小时，冷却即得所述渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉；
[0071] 其中，助烙剂的添加量为原料重量的0.8%，所述助烙剂为碳酸氨钢和硫化钢的混 合物，碳酸氨钢和硫化钢的重量比为9:1。
[0072] 实施例8:效果实施例
[0073] 分别测试实施例1~7制备的巧光粉的发光性能，不同实施例巧光粉的激发和发射 光谱的位置基本一致，但发光强度、发光稳定性和分散性有较大不同，结果如表1。其中，发 光强度W实施例1为基准，设为100,其余实施例为相对于实施例1的相对发光强度。
[0074] 表1不同实施例巧光粉的发光性能和分散性
[0075]
[0076] 实施例2、3的测试结果与实施例4、5基本一致。
[0077] 上述实验结果表明，本发明提供的渗杂儘离子的鹤酸巧红色巧光粉分散性好，发 光强度高，稳定性高，运些优点与助烙剂中碳酸氨钢和硫化钢重量比有关，碳酸氨钢和硫化 钢的重量比为6~8:1时，发光强度最高。
[0078] 上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不W此限定本发明的保护 范围。本领域的普通技术人员应当理解，可W对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。
【主权项】
1. 一种掺杂锰离子的钨酸钙红色荧光粉，其化学组成为Ca^La·?: xMn2+;其中，X取值 为0.005~0.20，其特征在于，通过如下步骤制备而成： 步骤S1，按化学组成Cai-xLa2W07: xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸钙、氧化 镧、钨酸铵和二氧化锰的混合物，其中，X取值为0.005~0.20; 步骤S2，加入助熔剂进行研磨，研磨混匀得到混合物； 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入坩埚，在高温炉内于还原气氛和1400~1600°C条 件下烧结4~6小时，冷却即得所述掺杂锰离子的钨酸钙红色荧光粉； 其中，助熔剂的添加量为原料重量的0.7~0.9%，所述助熔剂为碳酸氢钠和硫化钠的 混合物，碳酸氢钠和硫化钠的重量比为6~8:1。2. 根据权利要求1所述的钨酸钙红色荧光粉，其化学组成为Cai-xLa2W〇7: xMn2+;其中，X取 值为〇. 10，其特征在于，通过如下步骤制备而成： 步骤S1，按化学组成Cai-xLa2W07: xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸钙、氧化 镧、妈酸铵和二氧化猛的混合物，其中，X取值为〇. 10; 步骤S2，加入助熔剂进行研磨，研磨混匀得到混合物； 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入坩埚，在高温炉内于还原气氛和1500°C条件下烧 结5小时，冷却即得所述掺杂锰离子的钨酸钙红色荧光粉； 其中，助熔剂的添加量为原料重量的0.8%，所述助熔剂为碳酸氢钠和硫化钠的混合 物，碳酸氢钠和硫化钠的重量比为7:1。3. 根据权利要求1所述的钨酸钙红色荧光粉，其化学组成为Cai-xLa2W〇7: xMn2+;其中，X取 值为0.005，其特征在于，通过如下步骤制备而成： 步骤S1，按化学组成Cai-xLa2W07: xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸钙、氧化 镧、钨酸铵和二氧化锰的混合物，其中，X取值为0.005; 步骤S2，加入助熔剂进行研磨，研磨混匀得到混合物； 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入坩埚，在高温炉内于还原气氛和1400°C条件下烧 结6小时，冷却即得所述掺杂锰离子的钨酸钙红色荧光粉； 其中，助熔剂的添加量为原料重量的0.7%，所述助熔剂为碳酸氢钠和硫化钠的混合 物，碳酸氢钠和硫化钠的重量比为6:1。4. 根据权利要求1所述的钨酸钙红色荧光粉，其化学组成为Cai-xLa2W0 7: xMn2+;其中，X取 值为〇. 20，其特征在于，通过如下步骤制备而成： 步骤S1，按化学组成Cai-xLa2W07: xMn2+的化学计量比称取原料，所述原料为碳酸钙、氧化 镧、妈酸铵和二氧化猛的混合物，其中，X取值为〇. 20; 步骤S2，加入助熔剂进行研磨，研磨混匀得到混合物； 步骤S3,将步骤S2得到的混合物装入坩埚，在高温炉内于还原气氛和1600°C条件下烧 结4小时，冷却即得所述掺杂锰离子的钨酸钙红色荧光粉； 其中，助熔剂的添加量为原料重量的0.9%，所述助熔剂为碳酸氢钠和硫化钠的混合 物，碳酸氢钠和硫化钠的重量比为8:1。5. 根据权利要求1~4任一所述的钨酸钙红色荧光粉，其特征在于:所述还原气氛为一 氧化碳还原气氛。
【文档编号】C09K11/78GK106010529SQ201610494758
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】徐达, 王晶, 胡程, 尹向南
【申请人】东台市天源荧光材料有限公司