本发明专利技术公开了一种植物灯用红光荧光转换材料及其制备方法，所述材料的化学式为：(Y1-xAx)3(Al1-y-mCrmBy)5O12；其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤m≤0.05；A选自Lu、Tb、Pr、La、Gd和Ce中的一种；B为Ga、Ti、Mn和Zr中的一种。本发明专利技术的植物灯用红光荧光转换材料通过选择合适的蓝光LED芯片和光转换材料，有针对性地加强灯具在400～520nm(蓝)以及610～720nm(红)波段的发光强度，直接形成满足植物生长需要发光光源。而且发光光谱可以通过调节光转换材料的性能或者尺寸比例进行调整，使用方便，易于操作控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种转换材料及其制备方法，具体涉及一种植物灯用红光荧光转换材 料及其制备方法。
技术介绍
随着现代化农业在国内的逐渐开展，植物照明越来越受到种植业的重视。目前适 用于植物照明的光源主要有：高压钠灯、金卤灯、陶瓷金卤灯、微波硫灯、等离子灯、荧光灯、 无极灯和三基色稀土补光灯、LED植物灯等。考虑到到成本和使用效果，其中最常用的是钠 灯，金卤灯和LED植物灯。 钠灯和金卤灯是比较传统的补色照明用灯，但其发光效率相对较低，能耗大。普通 LED植物灯发光效率高，但红蓝光的比例相对较少，而绿光偏多。考虑到光谱范围对植物生 理的影响： 280-315nm :对形态与生理过程的影响极小 315-400nm :叶绿素吸收少，影响光周期效应，阻止茎伸长 400-520nm(蓝）：叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大，对光合作用影响最大。 520-610nm(绿）：色素的吸收率不高 610-720nm(红）：叶绿素吸收率低，对光合作用与光周期效应有显著影响。 720-1000nm :吸收率低，刺激细胞延长，影响开花与种子发芽> 1000 nm :转换成为 热量。 蓝光，红光和近红外光对光合作用的效果明显，而且根据不同植物需求，红蓝光 比例在4 : 1到8 : 1范围内比较合适。目前国内外已有植物灯相关的专利，但基本都 是侧重灯具系统的整体控制方面（一种大功率LED植物灯，公开号CN202708634U)，而且 整灯的红蓝光比例只是通过增加红光LED的数量来实现（一种LED植物补光灯，专利号： 201220250624)〇
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种植物灯用红光荧光转换材料及 其制备方法，从而能在610nm至近红外波段形成较强发光，从而与蓝光LED芯片组合成可用 于促进植物生长的补色灯，同时该光转换材料可以为粉末或者固体。 除非特别指明，本文中的"Cr :YAG"等均指"植物灯用红光荧光转换材料"。 为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下： 一方面，本专利技术提供一种植物灯用红光荧光转换材料，所述材料的化学式为： (Y1 XAX) 3 (Al1 y mCrmBy) 5012; 其中，0彡X彡1，0彡y彡1，0彡m彡0· 05 ; △选自1^1、113、？厂1^、6(1、〇6中的一种出为6&、11、]\111、21中的一种。 本专利技术的植物灯用红光荧光转换材料通过选择合适的蓝光LED芯片和光转换材 料，有针对性地加强灯具在400~520nm(蓝）以及610~720nm(红）波段的发光强度，直 接形成满足植物生长需要发光光源；而且发光光谱可以通过调节光转换材料的性能或者尺 寸比例进行调整，使用方便，易于操作控制。 在上述技术方案的基础上，本专利技术还可作出如下改进： 作为优选的方案，所述转换材料在在610~720nm波长范围内形成发光。 作为优选的方案，所述转换材料为粉末、晶体或陶瓷转换材料。 采用上述优选的方案，能够根据实际情况选择合适的转换材料的形态。 另一方面，本专利技术还提供一种本专利技术的植物灯用红光荧光转换材料的制备方法， 包括以下步骤： 1)按适当的摩尔配比称取各原料，再加入少量助熔剂，将各原料混合均匀得到混 合原料，再将混合原料装入坩埚，； 2)在惰性气氛下，于1500_1650°C烧制所述混合原料，然后降温； 3)取出粉体，进行粉碎，清洗和烘干，得到粉末转换材料。 在上述技术方案的基础上，本专利技术还可作出如下改进： 作为优选的方案，在步骤2)中，将所述混合原料烧制3~20h。 作为优选的方案，在步骤2)中，于1600°C烧制混合原料。 再一方面，本专利技术还提供一种本专利技术的植物灯用红光荧光转换材料的制备方法， 包括以下步骤： 1)按适当的摩尔配比称取各原料混匀，再压制成饼，得到饼状的混合原料； 2)然后在空气或惰性气氛下在1200~1400°C烧制所述混合原料，烧制时间为 10~20h，得到烧制后的混合原料； 3)再将烧制后的混合原料进行晶体生长，得到晶体。 在上述技术方案的基础上，本专利技术还可作出如下改进： 作为优选的方案，在步骤3)中，通过提拉法或者温度梯度法进行晶体生长。 作为优选的方案，当通过提拉法进行晶体生长时，通过包括以下步骤的方法进行 晶体生长： A)将烧制后的混合原料加热至1970Γ使其熔化，得到熔体，再升温30°C，让熔体 在过热状态下恒温5h，于生长拉速0. 8_2mm/h，转速为10_20r/h进行晶体生长； B)生长结束后，以30~50 °C /h速率降温，得到晶体转换材料。 作为优选的方案，在步骤A)中，于生长拉速I. 2mm/h，转速为10r/h进行晶体生长。 又一方面，本专利技术还提供一种本专利技术的植物灯用红光荧光转换材料的制备方法， 包括以下步骤： 1)按适当的摩尔配比称取各原料均匀，得到混合原料； 2)然后在200~300MP压强下进行等静压，使所述混合原料相成所需形状； 3)再在1700~1800°C真空烧结5~10h，然后以10~50°C /h速度降温至室温， 得到陶瓷转换材料。【附图说明】 图1为本专利技术的实施例1制备的Cr :YAG粉末转换材料在蓝光激发下的光谱图； 图2为本专利技术的实施例2制备的Cr :YAG晶体转换材料在蓝光激发下的光谱图； 图3为本专利技术的实施例3制备的Cr :YAG晶体转换材料在蓝光激发下的光谱图； 图4为本专利技术的实施例4制备的Cr :Ce :YAG晶体转换材料在蓝光激发下的光谱 图； 图5为本专利技术的实施例5制备的Cr :YAG陶瓷转换材料在蓝光激发下的光谱图。【具体实施方式】 下面通过具体实施例对本专利技术做进一步详细描述，但不因此限制本专利技术的范围。 实施例1 :Cr :YAG粉末转换材料的制备方法 1)按￥3仏1。.95〇。.。5) 5012称取各原料，配〇说6粉末转换材料，并加入少量8&?2作 为助熔剂，将各原料混合均匀得到混合原料，装入坩埚； 2)在惰性气氛下在1600°C左右烧制混合原料，烧制时间为5h，然后以每小时50°C 的速率降温； 3)取出粉体，进行粉碎，清洗和烘干，得到Cr :YAG粉末转换材料，然后测试得到的 Y3(AWraffi)5O12粉末样品在450纳米波长蓝光激发下的光谱，结果如图1所示，从图中可 以看出在蓝光激发下，Cr :YAG粉末在610~720nm红光和近红外光波段有很强的宽带发光 峰，该峰对植物的光合作用与光周期效应有显著影响，配合蓝光波段的发光可以组合成有 效的植物用灯。 实施例2 :Cr :YAG晶体转换材料的制备方法 1)按Y3 (Ala9sCraJ5012称取各原料，配Cr :YAG晶体用粉末，再将称取的各原料混 合均匀得到混合原料后，压制成饼； 2)在空气下在1200°C将饼状的混合原料烧制，烧制时间为20h ; 3)最终采用提拉法在惰性气氛下，加热至1970Γ使原料熔化，在此基础上再升温 30°C，让熔体在过热状态下恒温5h，然后开始生长，生长拉速I. 2mm/h，转速为1当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种植物灯用红光荧光转换材料，所述材料的化学式为：(Y1‑xAx)3(Al1‑y‑mCrmBy)5O12；其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤m≤0.05；A选自Lu、Tb、Pr、La、Gd和Ce中的一种；B为Ga、Ti、Mn和Zr中的一种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹顿华，梁月山，董永军，
申请(专利权)人：昆山开威电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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