一种绿色荧光粉的制备方法

文档序号:3733998阅读:435来源:国知局

专利名称::一种绿色荧光粉的制备方法
技术领域
:本发明涉及一种荧光粉的制备方法,具体涉及一种绿色荧光粉的制备方法。
背景技术
:目前,国内外较为成熟的防伪技术包括激光全息防伪技术,磁性信息防伪技术以及荧光显色防伪技术等,某些含有稀土离子的固体粉末材料在可见光条件下为无色或者白色,而在紫外光激发条件下发射出不同颜色的可见光,这就是荧光显色防伪材料。近年来,对于长波紫外即波长为365nm激发的不同颜色的光致显色荧光材料的研究越来越受到重视。目前,适用于紫外光激发的绿色荧光粉主要包括硅酸锌锰(Zri2Si04急)、铝酸镁铈铽((Ce,Tb)MgAlu019)、硫化锌铜铝(ZnS:Cu,Al)、磷酸镧铈铽((La,Ce)P。4:Tb)、硼酸钆镁铈铽(GdMgB5010:Ce,Tb)、硅酸钇铈铽(Y2Si05:Ce,Tb),氧化锌锌(ZnO:Zn),硼酸钇轧铽((Y,Gd)B03:Tb),其中硅酸锌锰、铝酸镁铈铽、磷酸镧铈铽、硼酸韦L镁铈铽,硼酸钇钆铽荧光材料在365mn长波紫外激发下发光强度很弱或者几乎不发光,而硫化锌铜铝材料体色呈黄绿色,氧化锌锌荧光材料存在稳定性较差的缺点,使用条件和环境受到限制。
发明内容本发明的目的是提供一种化学性质稳定,不仅可以做为365nm长波紫外激发的光致显色防伪荧光材料,同时也适用于254mn激发的节能灯用荧光粉,也可以用长波紫外激发的白光LED用荧光材料的绿色荧光粉的制备方法。为达到上述目的,本发明采用的技术方案是1)首先将钡的化合物,锶的化合物,铝的化合物,镁的化合物,铕的化合物和锰的化合物按化学通式(Ba,Sr)卜Jg2-yAHxEu,yMn进行配比,其中x:O-O.10,y=0.5-0.7,然后再加入混合物质量0—5.0%的助熔剂;2)将配合好的原料混合均匀后装入坩埚中,在1400°C-1650。C氮气和氢气还原气氛下灼烧至少一次,整个烧成周期为20-30小时;3)将烧成后的粉快粉碎后过100目筛;4)将过筛后的荧光粉加入到分散机中,按料球7jC:=1:2:2,的质量比球磨分散时间在1.0-3.0小时;5)将分散后的粉浆用热水洗涤至电导率小于10txs/cm后进行脱水、烘干后再过100目筛;6)将上述所得到的产物再经过氮氢混合气体保护下于IIOO-1300'C低温还原一次,冷却后,将产物过IOO目筛即得到所需要的荧光粉。本发明的助熔剂为BaF2,MgF2,A1F3,LiF,&803中的一种或者几种;钡的化合物为碳酸钡或硝酸钡,锶的化合物为碳酸锶或硝酸锶,铝的化合物为氢氧化铝或氧化铝,镁的化合物为碱式碳酸镁或氧化镁,铕的化合物为氧化铕或氟化铕,锰的化合物为碳酸锰或氟化锰。本发明根据高温固相反应原理在高温还原气氛下制备了具有P-氧化铝结构的铝酸盐基质荧光材料,通过高温固相反应,二价铕离子进入并取代钡离子位置的钡离子,二价锰离子进入到并取代镁离子位置的镁离子,形成铕锰共激活的铝酸盐荧光材料。铕锰共激活的铝酸盐荧光材料有两个发光中心,一个是二价铕产生的主峰位于450nm的蓝光,一个是二价锰产生的主峰位于515nm的绿光。通过调整铕和锰的含量和比例,可以控制上述两个发光主峰的相对强度大小,从而在一定程度上调整了发光材料的发光颜色的色度。不仅可以做为365nm长波紫外激发的光致显色防伪荧光材料,同时也适用于254nm激发的节能灯用荧光粉,也可以用长波紫外激发的白光LED用荧光材料。通过大量实验发现,调整激活剂铕和锰的含量及比例,可以得到发光颜色从蓝绿色到绿色的不同色度系列的荧光材料。具体实施例方式实施例1,首先将碳酸钡,碳酸锶,氧化铝,氧化镁,碳酸锰按化学通式(Ba,Sr)LoMgL5Alw027:0.50Mn进行配比,然后再加入混合物质量5%的BaF2;将配合好的原料混合均匀后装入坩埚中,在165(TC氮气和氢气还原气氛下灼烧至少一次,整个烧成周期为20小时;将烧成后的粉快粉碎后过100目筛;将过筛后的荧光粉加入到分散机中,按料球水=1:2:2,的质量比球磨分散时间在1.0-3.0小时;将分散后的粉桨用热水洗涤至电导率小于10ns/cm后进行脱水、烘干后再过100目筛;将上述所得到的产物再经过氮氢混合气体保护下于1100-130(TC低温还原一次,冷却后,将产物过100目筛即得至術需要的荧光粉。具体技术指标见表l。实施例2,首先将碳酸钡,碳酸锶,氧化铝,氧化镁,氧化铕,碳酸锰。按化学通式(Ba,Sr)。眉MgL5Al,A7:0.06Eu,0.50Mn进行配比,然后再加入混合物质量39i的MgF2;将配合好的原料混合均匀后装入坩埚中,在1400。C氮气和氢气还原气氛下灼烧至少一次,整个烧成周期为30小时;将烧成后的粉快粉碎后过100目筛;将过筛后的荧光粉加入到分散机中,按料球水=1:2:2,的质量比球磨分散时间在1.0-3.0小时;将分散后的粉浆用热水洗涤至电导率小于10us/cm后进行脱水、烘干后再过100目筛;将上述所得到的产物再经过氮氢混合气体保护下于1100-130(TC低温还原一次,冷却后,将产物过勤目筛即得到所需要的荧光粉。具体技术指标见表l。实施例3,首先将硝酸钡,碳酸锶,氢氧化铝,碱式碳酸镁,氟化铕,氟化锰按化学通式(Ba,Sr)。.94Mgl.4Al16027:0.06Eu,0.60Mn进行配比,然后再加入混合物质量2%的A1F3;将配合好的原料混合均匀后装入坩埚中,在150CrC氮气和氢气还原气氛下灼烧至少一次,整个烧成周期为26小时;将烧成后的粉快粉碎后过100目筛;将过筛后的荧光粉加入到分散机中,按料球水=1:2:2,的质量比球磨分散时间在1.0-3.0小时;将分散后的粉浆用热水洗涤至电导率小于10ns/cm后进行脱水、烘干后再过100目筛;将上述所得到的产物再经过氮氢混合气体保护下于1100-1300'C低温还原一次,冷却后,将产物过100目筛即得到所需要的荧光粉。具体技术指标见表l。实施例4,首先将钡的化合物为碳酸钡,硝酸锶,氧化铝,氧化镁,氧化铕,碳酸锰按化学通式(Ba,Sr)。,94MgL3Alw027:0.06Eu,0.70Mn进行配比,然后再加入混合物质量1%的LiF;将配合好的原料混合均匀后装入坩埚中,在160(TC氮气和氢气还原气氛下灼烧至少一次,整个烧成周期为22小时;将烧成后的粉快粉碎后过100目筛;将过筛后的荧光粉加入到分散机中,按料球水二l:2:2,的质量比球磨分散时间在L0-3.0小时;将分散后的粉浆用热水洗涤至电导率小于10tis/cm后进行脱水、烘干后再过100目筛;将上述所得到的产物再经过氮氢混合气体保护下于1100-1300"C低温还原一次,冷却后,将产物过100目筛即得到所需要的荧光粉。具体技术指标见表l。实施例5,首先将钡的化合物为硝酸钡,硝酸锶,氧化铝,碱式碳酸镁,氟化铕,氟化锰按化学通式(Ba,Sr)。,92Mg"Alui027:0.08ELi,0.60Mn进行配比,然后再加入混合物质量2.5%的H3B03;将配合好的原料混合均匀后装入坩埚中,在H5(TC氮气和氢气还原气氛下灼烧至少一次,整个烧成周期为28小时;将烧成后的粉快粉碎后过100目筛;将过筛后的荧光粉加入到分散机中,按料球水=1:2:2,的质量比球磨分散时间在1.0-3.0小时;将分散后的粉浆用热水洗涤至电导率小于10us/cm后进行脱水、烘千后再过IOO目筛;将上述所得到的产物再经过氮氢混合气体保护下于1100-130(TC低温还原一次,冷却后,将产物过100目筛即得到所需要的荧光粉。具体技术指标见表l。实施例6,首先将钡的化合物为碳酸钡,碳酸锶,氢氧化铝,氧化镁,氧化铕,碳酸锰按化学通式(Ba,Sr)。.9oMguAluA7:0.10Eu,0.60Mn进行配比;将配合好的原料混合均匀后装入坩埚中,在155(TC氮气和氢气还原气氛下灼烧至少一次,整个烧成周期为24小时;将烧成后的粉快粉碎后过100目筛;将过筛后的荧光粉加入到分散机中,按料球水=1:2:2,的质量比球磨分散时间在1.0-3.0小时;将分散后的粉浆用热7K洗涤至电导率小于10us/cm后进行脱水、烘干后再过IOO目筛;将上述所得到的产物再经过氮氢混合气体保护下于1100-130(TC低温还原一次,冷却后,将产物过IOO目筛即得到所需要的荧光粉。具体技术指标见表l。表l-<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>实例1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>权利要求1、一种绿色荧光粉的制备方法,其特征在于1)首先将钡的化合物,锶的化合物,铝的化合物,镁的化合物,铕的化合物和锰的化合物按化学通式(Ba,Sr)1-xMg2-yAl16O27:xEu,yMn进行配比,其中x=0-0.10,y=0.5-0.7,然后再加入混合物质量0-5.0%的助熔剂;2)将配合好的原料混合均匀后装入坩埚中,在1400℃-1650℃氮气和氢气还原气氛下灼烧至少一次,整个烧成周期为20-30小时;3)将烧成后的粉快粉碎后过100目筛;4)将过筛后的荧光粉加入到分散机中,按料∶球∶水=1∶2∶2,的质量比球磨分散时间在1.0-3.0小时;5)将分散后的粉浆用热水洗涤至电导率小于10μs/cm后进行脱水、烘干后再过100目筛;6)将上述所得到的产物再经过氮氢混合气体保护下于1100-1300℃低温还原一次,冷却后,将产物过100目筛即得到所需要的荧光粉。2、根据权利要求1所述的绿色荧光粉的制备方法,其特征在于所说的助熔剂为BaF2,MgF2,A1F3,LiF,仏803中的一种或者几种。3、根据权利要求1所述的绿色荧光粉的制备方法,其特征在于所说的钡的化合物为碳酸钡或硝酸钡,锶的化合物为碳酸锶或硝酸锶,铝的化合物为氢氧化铝或氧化铝,镁的化合物为碱式碳酸镁或氧化镁,铕的化合物为氧化铕或氟化铕,锰的化合物为碳酸锰或氟化锰。全文摘要一种绿色荧光粉的制备方法,首先将钡、锶、铝、镁、铕和锰的化合物按化学通式(Ba,Sr)<sub>1-x</sub>Mg<sub>2-y</sub>Al<sub>16</sub>O<sub>27</sub>:xEu,yMn进行配比,其中x=0-0.10,y=0.5-0.7,将配合好的原料在氮气和氢气还原气氛下灼烧;将烧成后的荧光粉加入到分散机中,球磨分散;将分散后的粉浆洗涤至电导率小于10μs/cm后进行脱水、烘干后再经过氮氢混合气体保护下低温还原一次,冷却后,将产物过100目筛即得到所需要的荧光粉。按照本发明的制备方法制得的绿色荧光粉化学性质稳定,不仅可以做为365nm长波紫外激发的光致显色防伪荧光材料,同时也适用于254nm激发的节能灯用荧光粉,也可以用长波紫外激发的白光LED用荧光材料。文档编号C09K11/78GK101168667SQ20071018842公开日2008年4月30日申请日期2007年11月30日优先权日2007年11月30日发明者刘铨铃,李永强,蔡步军申请人:彩虹集团电子股份有限公司
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