用于制作带涂层的硅酸锌磷光体的方法技术

本发明专利技术公开一种用于制作带涂层的硅酸锌磷光体的方法。所述方法包括以下步骤：在含水条件下，将硅酸锌与稀土化合物组合在一起；以及从组合产物中除去水，以形成粉末。所述粉末经燃烧后形成带涂层的硅酸锌磷光体。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种。所述方法包括以下步骤：在含水条件下，将硅酸锌与稀土化合物组合在一起；以及从组合产物中除去水，以形成粉末。所述粉末经燃烧后形成带涂层的硅酸锌磷光体。【专利说明】
本专利技术大体涉及一种用于制作带稀土氧化物涂层的磷光体的方法。确切地说，本专利技术涉及一种用于制作用在荧光灯中的涂有稀土氧化物的改良型硅酸锌磷光体的方法。
技术介绍
荧光灯是低压汞电弧放电装置，其在细长玻璃封装的每一端都有电极，而且在玻璃封装的内表面上包含磷光体涂层。随着使用时间的增加，这种灯的亮度会逐渐降低。在灯工作期间，造成亮度降低的因素有多种。这些因素包括灯变黑、荧光材料老化，以及因汞的吸附作用(反应)而造成荧光材料的发光功效降低。此类灯抵抗亮度降低的能力通常称为光通维持率，以处于给定寿命时的光输出与初始光输出之比来衡量，并且用百分数来表示。尽管所有荧光灯的亮度都会降低，但对于高输出灯和在放电的不利环境中特别易受降级影响的磷光体而言，亮度降低就是个问题了。虽然光输出降低时或多或少都可能出现上文列出的所有因素，但工作期间导致光输出降低的主要原因之一就是形成了汞化合物，尤其是在磷光体涂层的表面上。这些汞化合物被认为形成了紫外线辐射吸收膜，其阻止磷光体被汞放电辐射充分激发，从而无法达到最大亮度。锰激活的硅酸锌磷光体就是这样一种易受汞影响的磷光体。这些硅酸盐磷光体是众所周知的荧 光材料。当用波长在254纳米范围内的紫外光辐射照射时，磷光体会在可见光谱的绿色区域内发光，而且这种磷光体尤其用在荧光灯和阴极射线管中。此类磷光体的一个实例就是锰激活的正硅酸锌Zn2Si04:Mn。近年来，由于供求失衡导致稀土元素日渐昂贵，因此，无稀土磷光体的重要性已然增加。之前的多数尝试都注重在灯的内壁或磷光体层上涂覆一层氧化铝、二氧化硅或氧化钇，例如，如US2008/0025027所揭示的那样。也有少数尝试用氧化铝或氧化钇涂覆磷光体颗粒，例如，如美国专利4，925，703,4, 396，863和7，341，779所揭示的那样。但由于这些方法具有成本较高的复杂性和/或处理步骤较多而且消耗时间，因此它们并非始终经济适用。因此，需要开发用于保护硅酸锌磷光体免受降级的新方法。
技术实现思路
在一个实施例中，提供一种。所述方法包括以下步骤:在含水条件下，将硅酸锌与稀土化合物组合；以及从组合产物中除去水，以形成粉末。在下一步骤中，将所述粉末燃烧，以形成带涂层的硅酸锌磷光体。一个实施例提供一种包括以下步骤的方法:将硅酸锌与醋酸钇溶液组合，以形成混合物；干燥所述混合物，以形成粉末；以及燃烧所述粉末，以形成带氧化钇涂层的硅酸锌磷光体。另一个实施例是一种包括以下步骤的方法:将氧化钇分散(disperse)在水中，以形成浆体(slurry);将硅酸锌与所述浆体组合，以形成混合物；干燥所述混合物，以形成粉末；以及燃烧所述粉末，以形成带氧化钇涂层的硅酸锌磷光体。本专利技术包含以下方面:方面1.一种，所述方法包括以下步骤:(a)在含水条件下，将硅酸锌与稀土化合物组合在一起；(b)从组合产物中除去水，以形成粉末；以及(C)燃烧所述粉末，以形成带涂层的硅酸锌磷光体。方面2.根据方面I所述的方法，其中所述硅酸锌是掺杂锰的硅酸锌。方面3.根据方面I所述的方法，其中在没有涂层的情况下，所述硅酸锌的平均粒径在约2微米到约10微米的范围内。方面4.根据方面I所述的方法，其中所述稀土化合物包括从由钪、钇或镧组成的组中选出的稀土元素。方面5.根据方面4所述的方法，其中所述稀土元素是钇。方面6.根据方面I所述的方法，其中所述稀土化合物是稀土醋酸盐。方面7.根据方 面6所述的方法，其中将所述稀土醋酸盐溶解在水中。方面8.根据方面6所述的方法，其中所述稀土化合物包括醋酸钇。方面9.根据方面I所述的方法，其中所述稀土化合物是稀土氧化物。方面10.根据方面9所述的方法，其中所述稀土氧化物包括氧化钇。方面11.根据方面9所述的方法，其中将所述稀土氧化物分散在水中。方面12.根据方面I所述的方法，其中基于组合之前的硅酸锌量，所述稀土化合物的含量为大于约5%重量比。方面13.根据方面12所述的方法，其中基于组合之前的硅酸锌量，所述稀土化合物的含量介于约10%重量比与约50%重量比之间。方面14.根据方面I所述的方法，其中所述稀土化合物的浓度介于约0.01克/升与约0.10克/升的范围内。方面15.根据方面I所述的方法，其中除去水的步骤包括加热所述产物。方面16.根据方面I所述的方法，其中除去水的所述步骤包括采用喷雾干燥法干燥所述产物。方面17.根据方面I所述的方法，其中燃烧包括在受控环境下以高温加热所述粉末。方面18.—种方法，所述方法包括以下步骤:将硅酸锌与醋酸钇溶液组合，以形成混合物；干燥所述混合物，以形成粉末；以及燃烧所述粉末，以形成带氧化钇涂层的硅酸锌磷光体。方面19.根据方面18所述的方法，其中所述醋酸钇溶液包括基于组合之前的硅酸锌量，介于约10%重量比与约30%重量比之间的醋酸钇。方面20.—种方法，所述方法包括以下步骤:将氧化钇分散在水中，以形成浆体；将所述浆体与硅酸锌组合，以形成混合物；干燥所述混合物，以形成粉末；以及燃烧所述粉末，以产生带氧化钇涂层的硅酸锌磷光体。方面21.根据方面20所述的方法，其中所述浆体包括基于组合之前的硅酸锌量，介于约20%重量比与约50%重量比之间的氧化钇。【具体实施方式】说明书和权利要求中使用的近似语言可以应用于修饰任何定量表示，这些定量表示可准许改变，但不会导致与之相关的基本功能发生变化。因此，由“约”等术语修饰的值并不限于所指定的确切值。在一些情况下，近似语言可以对应于测量所述值的仪器的精确度。除非上下文以其他方式明确指出，否则，在以下说明和权利要求中，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数形式。在本说明书中，术语“可以”和“可为”表明在环境集合内事件发生的可能性；拥有特定特性、特征或功能的可能性；和/或通过表述功能、能力或与限定动词相关联的可能性中之一个或多个来限定另一动词。因此，使用“可以”和“可为”指明，所修饰的术语明显适合用于、能够用于或合适用于所指明的能力、功能或用途，同时考虑的是，在一些情况下，所修饰的术语有时可能并不适当、能用或合适。例如，在一些情况下，某个事件或能力可以预期发生，而在其他情况下，所述事件或能力无法发生，这种差别通过术语“可以”和“可为”实现。如下文详细地论述，本专利技术的一些实施例提供一种用于制作耐荧光灯内的放电环境(例如，萊放电)的改良型娃酸盐磷光体的方法。这些实施例有利地提供一种用于娃酸盐磷光体(例如，锰激活/掺杂的硅酸锌)的单个颗粒的稀土氧化物涂层，以保护这些颗粒免受汞的影响。此类带涂层的磷光体可以用在荧光灯或其他光源中。尽管本论述在掺杂锰硅酸盐的背景下提供了实例，但这些工艺可以应用于易受汞影响的其他磷光体。本说明书中使用的“硅酸锌磷光体”始终是指激活/掺杂锰的硅酸锌。在某些实施例中，硅酸锌磷光体就是锰激活的正硅酸锌Zn2Si04:Mn。硅酸锌磷光体的平均粒径(particle size)可在约2微米到约10微米的范围内。本说明书中使用的“带涂层的娃酸锌磷光体”是指涂有稀土化合物的硅酸锌磷光体颗粒。在特定实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制作带涂层的硅酸锌磷光体的方法，所述方法包括以下步骤：(a)在含水条件下，将硅酸锌与稀土化合物组合在一起；(b)从组合产物中除去水，以形成粉末；以及(c)燃烧所述粉末，以形成带涂层的硅酸锌磷光体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PK纳马尔瓦，AM斯里瓦斯塔瓦，S阿德帕利，DG波罗布，WW比尔斯，WE科亨，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US