专利名称：一种阴极射线发光材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制备彩色显像管(CPT)、彩色显示管(CDT)所需的 阴极射线发光材料的方法，特别涉及一种采用铕作为激活剂的阴极射线红色 发光材料的制备方法。
背景技术：
硫氧化钇铕作为彩色显像管用红色发光材料，应用已达30多年；其发光 效率高、化学稳定性好、余晖适当以及良好的色纯得到人们的推崇。
众所周知，硫氧化钇铕中除了三价铕离子作为激活剂外，还有三价铽离 子起到敏化剂作用。红色发光材料的发光色坐标与其材料中的铕添加量息息 相关，即铕添加量与色坐标x值成正比关系；也就是说要想使得红色材料发 光更红，则铕添加量就要更多；通常要使该红色材料的发光色坐标达到 x:0.660士0.003; y:0. 340±0. 003。因此，长期以来，该红色发光材料价格 居高不下。如何降低硫氧化钇铕中的激活材料氧化铕的用量，或用廉价的稀 土部分替代氧化铕的用量是人们一直关注的问题。现有技术中，激活剂三价 铕离子的添加量必须达到7.3%以上(Eu/YA)，才可达到发光要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种可节约铕材料、降低生产成本的阴极射线发光 材料的制备方法。
为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的 一种阴极射线发光材料的制备方法，包括下述步骤-步骤1，首先向铽氧化钇中加入占铽氧化钇重量百分比的6.1-7.0%的氧 化铕，0.1-0.4%的氧化钐，40-50%的硫磺，50-60%的碳酸钠，5-15%的磷酸 锂，进行充分混合后制得生料；
步骤2，将混合均匀的生料装入氧化铝坩埚，并在生料的上部覆盖一层 防氧化剂，进行灼烧，灼烧温度为1100-1300°C，时间2-4小时；制得熟料 粉块；
步骤3，去除熟料粉块上部的防氧化剂层，用去离子水对粉块进行浸泡、 搅拌、沉降处理得到沉降的粉浆，
步骤4，在沉降的粉浆中再次加入去离子水，搅拌均匀呈浆液后，过150 ±50目尼龙筛，然后继续用去离子水对过筛的粉浆进行3 5次水洗，直至 上清液的pH值为9 11，电导率为200u S/cm 400 n S/cm为止；
步骤5,将水洗过的粉浆投入酸洗槽中进行酸洗，排去上清液，得到酸 洗后的粉浆；
步骤6，在酸洗后的粉浆中加入去离子水水洗一次，静置1-2小时，排 去上清液；再用去离子水重复水洗4次；直至上清液的电导率10 50ixS/cm, 脱水后得到粉料；
步骤7，将脱水后得到粉料放入球磨机中按粉料球去离子水=1:1:1 的重量比进行球磨2 6小时，将球磨浆料过100 500目筛后于80 220°C 干燥10-20小时；
步骤8，将干燥好的干粉过300 500目筛，即制得阴极射线发光材料。 上述方法中，所述用去离子水对粉块进行浸泡、搅拌、沉降处理的方法
是，将粉块浸入去离子水中，浸泡10 20小时；然后排掉上部所有澄清液;
按粉块去离子水=1: 6的重量比加入去离子水，进行搅拌2 10小时；待
粉块完全沉降，排掉上部清液，保留下部的粉浆。
所述酸洗是在酸洗槽中加入盐酸，使粉浆溶液盐酸百分比浓度为2.45
3.68%，粉浆溶液温度为40 80'C，搅拌2 4小时。本发明通过改变该发光材料的组成；从而减少了昂贵稀土材料氧化铕的 使用量，降低了生产成本、节约材料，减少对稀土资源的消耗。在材料中掺 入三价钐离子Sm"后，可减少三价铕离子Eu"的理论添加量。激活剂三价铕离 子的添加量可以减少到6.7%以下(Eu/Y203)，使用量比原来理论添加量节约 9%以上。
具体实施例方式
实施例一
首先向铽氧化钇中加入占其重量百分比为6. 1%的氧化铕，0.4%的氧化
钐，50%的硫磺，60%的碳酸钠，15%的磷酸锂，进行混合，混合时间为2小时， 制得生料；
将混合均匀的生料装入高纯氧化铝坩埚，并在生料的上部覆盖一层防氧 化剂(具体成分由硫磺、碳酸钠、废红粉按重量比1: 1: 1组成)，进行灼烧，
灼烧温度为12ocrc，灼烧时间3小时；
去除上部的防氧化剂层之后，将粉块浸入无离子水中，浸泡10小时；排 掉上部清液,.加入去离子水，粉块水=1: 6，进行搅拌，搅拌时间为2小 时；待粉体完全沉降，排掉上部清液；在粉浆中加入去离子水，粉桨水=1:
6，搅拌均匀呈浆液，过150目尼龙筛，继续将粉桨进行水洗，水洗次数3次， 直至上清液的pH值为9，电导率200nS/cm 400uS/cm为止，将水洗过的半
干粉块投入酸洗槽中；
在槽中加入稀盐酸，使槽中粉浆溶液的盐酸浓度为2.45%，粉桨溶液的 温度为40。C，搅拌2小时；
排去上清液，加入去离子水，水洗10分钟，静置,排去上清液；再加去 离子水搅拌；如此重复水洗四次，直至上清液的电导率10nS/cm，脱水后， 取出粉料，将粉料放入球磨机中，加入氧化铝球，加入去离子水，使粉料 球水=1: 1:1，球磨时间4小时；球磨结束后，放出粉浆，过100目筛，脱水，取出粉料； 将粉体干燥，干燥时间IO小时；干燥温度80°C; 将干燥好的干粉过筛，过筛300目，即可制得阴极射线发光材料。 实施例二
首先向铽氧化钇中加入占其重量百分比为6. 5%的氧化铕，0.36%的氧化
钐，45%的硫磺，55%的碳酸钠，10%的磷酸锂，进行混合，混合时间为2.5 小时，制得生料；
将混合均匀的生料装入高纯氧化铝坩埚，并在生料的上部覆盖一层防氧 化剂，进行灼烧，灼烧温度为110(TC，灼烧时间4小时；
去除上部的防氧化剂层之后，将粉块浸入无离子水中，浸泡15小时；排 掉上部清液；加入去离子水，粉块水=1: 6，进行搅拌，搅拌时间为8小 时；待粉体完全沉降，排掉上部清液；在粉浆中加入去离子水，粉浆水=1: 6，搅拌均匀呈浆液，过140目尼龙筛，继续将粉浆进行水洗，水洗次数4次， 直至上清液的pH值为10，电导率200uS/cm 400uS/cm为止，将水洗过的 半干粉块投入酸洗槽中；
在槽中加入稀盐酸，使槽中粉浆溶液的盐酸浓度为2.68%，粉浆溶液的 温度为5(TC，搅拌3小时；
排去上清液，加入去离子水，水洗15分钟，静置，排去上清液；再加去 离子水搅拌；如此重复水洗四次，直至上清液的电导率10 50uS/cm，脱水 后，将粉料放入球磨机中，氧化铝球，加入去离子水，使粉料球水=1:
1:1，球磨时间4小时；
球磨结束后，放出粉浆，过200目筛，脱水，取出粉块； 将粉体干燥，干燥时间15小时；干燥温度IO(TC;
将干燥好的干粉过筛，过筛400目，即可制得阴极射线发光材料。
实施例三
首先向铽氧化钇中加入占其重量百分比为6. 7%的氧化铕，0. 32%的氧化钐，55%的硫磺，50%的碳酸钠，13%的磷酸锂，进行混合，混合时间为2小时， 制得生料；
将混合均匀的生料装入高纯氧化铝坩埚，并在生料的上部覆盖一层防氧 化剂，进行灼烧，灼烧温度为1300'C，灼烧时间2小时；
去除上部的防氧化剂层之后，将粉块浸入去离子水中，浸泡20小时；排 掉上部清液；加入去离子水，粉块水=1: 6，进行搅拌，搅拌时间为8小 时；待粉体完全沉降，排掉上部清液；在粉浆中加入去离子水，粉浆水=1: 6，搅拌均匀呈浆液，过160目尼龙筛，继续将粉浆进行水洗，水洗次数5次， 直至上清液的pH值为11，电导率200uS/cm 400"S/cm为止，将水洗过的
半干粉块投入酸洗槽中；
在槽中加入稀盐酸，使槽中粉浆溶液的盐酸浓度为3.68%，粉浆溶液的 温度为8(TC，搅拌4小时；
排去上清液，加入去离子水，水洗30分钟，静置，排去上清液；再加去 离子水搅拌；如此重复水洗四次，直至上清液的电导率10 50uS/cm，脱水 后，取出粉料，将粉料放入球磨机中，加入氧化铝球，加入去离子水，使粉
料球水=1: 1:1，球磨时间6小时；
球磨结束后，放出粉浆，过200目筛，脱水，取出粉块； 将粉体干燥，干燥时间20小时；干燥温度22CTC;
将干燥好的干粉过筛，过筛500目，即可制得阴极射线发光材料。
实施例四
首先向铽氧化钇中加入占其重量百分比为6.9%的氧化铕，0.4%的氧化 钐，50%的硫磺，60%的碳酸钠，15%的磷酸锂，进行混合，混合时间为3小时， 制得生料；
将混合均匀的生料装入高纯氧化铝坩埚，并在生料的上部覆盖一层防氧 化剂，进行灼烧，灼烧温度为130(TC，时间2小时；
去除上部的防氧化剂层之后，将粉块浸入无离子水中，浸泡20小时；排掉上部清液；加入去离子水，粉块水=1: 6,进行搅拌，搅拌时间为10 小时；待粉体完全沉降，排掉上部清液；
在粉浆中加入去离子水，粉浆水=1: 6，搅拌均匀呈浆液，过150± 100目尼龙筛，继续将粉浆进行水洗，水洗次数5次，直至上清液的pH值为 10，电导率200 " S/cm 400 u S/cm为止，将水洗过的半干粉块投入酸洗槽中；
在槽中加入稀盐酸，使槽中粉浆溶液的盐酸浓度为3.68%,粉浆溶液的 温度为8(TC，搅拌4小时；
排去上清液，加入去离子水，水洗30分钟，静置,排去上清液；再加去 离子水搅拌；如此重复水洗四次，直至上清液的电导率10 50uS/cm，脱水 后，取出粉料，将粉料放入球磨机中，加入氧化铝球、加入去离子水，使粉 料球水的重量比为l: 1:1，球磨时间6小时；
球磨结束后，放出粉浆，过100 500目筛，脱水，取出粉块；
将粉体干燥，干燥时间20小时；干燥温度22CTC;
将干燥好的干粉过筛，过筛300 500目，即可制得阴极射线发光材料。 实施例五
首先向铽氧化钇中加入占其重量百分比为6.3%的氧化铕，0.1%的氧化 钐，40%的硫磺，55%的碳酸钠，5%的磷酸锂，进行混合，混合时间为3小时， 制得生料；
其余工艺同实施例二。
权利要求
1. 一种阴极射线发光材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤步骤1，首先向铽氧化钇中加入占铽氧化钇重量百分比的6.1-7.0％的氧化铕，0.1-0.4％的氧化钐，40-50％的硫磺，50-60％的碳酸钠，5-15％的磷酸锂，进行充分混合后制得生料；步骤2，将混合均匀的生料装入氧化铝坩埚，并在生料的上部覆盖一层防氧化剂，进行灼烧，灼烧温度为1100-1300℃，时间2--4小时；制得熟料粉块；步骤3，去除熟料粉块上部的防氧化剂层，用去离子水对粉块进行浸泡、搅拌、沉降处理得到沉降的粉浆，步骤4，在沉降的粉浆中再次加入去离子水，搅拌均匀呈浆液后，过150±50目尼龙筛，然后继续用去离子水对过筛的粉浆进行3～5次水洗，直至上清液的pH值为9～11，电导率为200μS/cm～400μS/cm为止；步骤5，将水洗过的粉浆投入酸洗槽中进行酸洗，排去上清液，得到酸洗后的粉浆；步骤6，在酸洗后的粉浆中加入去离子水水洗一次，静置1-2小时，排去上清液；再用去离子水重复水洗4次；直至上清液的电导率10～50μS/cm，脱水后得到粉料；步骤7，将脱水后得到粉料放入球磨机中按粉料∶球∶去离子水＝1∶1∶1的重量比进行球磨2～6小时，将球磨浆料过100～500目筛后于80～220℃干燥10-20小时；步骤8，将干燥好的干粉过300～500目筛，即制得阴极射线发光材料。
2、 根据权利要求1所述的一种阴极射线发光材料的制备方法，其特征在 于，所述用去离子水对粉块进行浸泡、搅拌、沉降处理的方法是，将粉块浸入去离子水中，浸泡10 20小时；然后排掉上部所有澄清液；按粉块去离子水=1: 6的重量比加入去离子水，进行搅拌2 10小时；待粉块完全 沉降，排掉上部清液，保留下部的粉浆。
3.根据权利要求1所述的一种阴极射线发光材料的制备方法，其特征在于，所述酸洗是在酸洗槽中加入盐酸，使粉桨溶液盐酸百分比浓度为2.45 3.68%，粉浆溶液温度为40 8(TC，搅拌2 4小时。
全文摘要
本发明公开了一种阴极射线发光材料的制备方法，首先向铽氧化钇中加入占铽氧化钇重量百分比的6.1-7.0％的氧化铕，0.1-0.4％的氧化钐，40-50％的硫磺，50-60％的碳酸钠，5-15％的磷酸锂，进行充分混合后制得生料；生料在1100-1300℃灼烧2-4小时；去除上部的防氧化剂层之后，将熟料粉块用去离子水浸泡、搅拌、沉降后进行水洗和酸洗；脱水后，将粉料球磨、干燥、过筛，即可制得阴极射线发光材料。本发明采用在硫氧化钇铕中掺杂三价钐离子后，可减少三价铕离子的添加量，从而降低成本。掺杂后所形成的新型荧光粉，颗粒均匀、色纯纯正、发光性能优良，是一种有效发红光的荧光体，可用于彩色显像管、显示管的制造。
文档编号C09K11/84GK101298560SQ20081001807
公开日2008年11月5日 申请日期2008年4月29日 优先权日2008年4月29日
发明者博 张, 方肖锋, 李光辉, 苟宝峰, 蔡步军, 黄益鸣 申请人:彩虹集团电子股份有限公司