一种氟氯硅酸盐白光荧光粉及其制备方法技术

本发明专利技术一种氟氯硅酸盐白光荧光粉，其通式为(Ca0.45Sr0.5Eu0.05)7(SiO3)6Cl2‑2xF2x，0.5≤x≤0.9。本发明专利技术还提供了上述荧光粉的制备方法，按照摩尔比称取碳酸钙、氯化锶、氧化铕、二氧化硅、氟化钙，混合均匀后进行研磨，装入坩埚放入马弗炉内碳还原气氛下烧结，烧结温度为900‑1000℃，烧结时间为15‑20h，然后冷却，采用去离子水洗去多余的氯化锶，干燥后即得白光荧光粉。本发明专利技术采用自助溶剂法制备，烧结温度低。本发明专利技术在紫外光激发下，其发射光谱为400‑750nm的连续宽带发射，光谱覆盖了整个可见光区，发射光谱的最大峰值分别位于466nm和578nm，荧光粉的发光颜色为白光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料学领域，涉及一种稀土发光材料，具体来说是一种氟氯硅酸盐白光荧光粉及制备方法。
技术介绍
白光LED光源具有使用寿命长、发光效率高、低能耗、体积小、绿色环保等特点，被誉为新一代照明光源。目前实现白光LED的主要方式是荧光转换法，荧光粉是其中核心的组成部分。目前，用紫外-近紫外芯片激发三基色荧光粉来实现白光的制备方案成为当前WLEDs 行业发展的重点。由于视觉对紫外-近紫外光的不敏感性，这类白光LED的颜色只由荧光粉决定，因此这种方案克服了“黄蓝”组合型白光LED色温偏高、显色指数差、发光效率低等缺点。但是，由于多相荧光粉混合物之间存在颜色再吸收和配比调控等问题，流明效率和色彩还原性能受到较大影响，另外，几种荧光粉混合的涂覆工艺也增加了白光LED制作工艺的难度，增加了生产成本。因此，研制新型高效的单一基质白光发光材料具有十分重要的意义，成为新一代白光LED照明的研究热点。近几年已有文献报道了一些新型的单一基质白光荧光粉体系，大多集中于掺有两种发光离子或三种发光离子的单基质白光发光荧光粉，而且掺杂一种发光离子的单基质白光发光荧光粉多是掺杂Dy3+离子，其发光强度较低。因此，至今仍缺乏可以被紫外光有效激发且发光强度高的一种发光离子掺杂的单基质白光荧光粉。
技术实现思路
针对现有技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种氟氯硅酸盐白光荧光粉及制备方法，所述的这种氟氯硅酸盐白光荧光粉及制备方法要解决现有技术中的白光发光荧光粉发光强度低的技术问题。本专利技术提供了一种氟氯硅酸盐白光荧光粉，其组合配比通式为(Ca0.45Sr0.5Eu0.05)7(SiO3)6Cl2-2xF2x，其中x为F-离子的摩尔掺杂量，其取值范围：0.5≤x≤0.9。本专利技术还提供了上述的一种氟氯硅酸盐白光荧光粉的制备方法，按照3.15:14:0.175:7.2:x的摩尔比称取碳酸钙、氯化锶、氧化铕、二氧化硅、氟化钙，0.5≤x≤0.9，混合均匀后进行研磨，装入坩埚，放入马弗炉内碳还原气氛下烧结，烧结温度为900-1000℃，烧结时间为10~20h，然后冷却至室温，采用去离子水洗去多余的氯化锶，干燥后即得白光荧光粉。具体的，在制备氟氯硅酸盐白光荧光粉的过程中，其中氯化锶过量3倍，二氧化硅过量了0.2倍。称取碳酸钙的量是按照荧光粉通式中的Ca的含量计算得到；氯化锶的称量是通过计算通式中的Sr的含量计算得到，SrCl2的含量过量3倍，目的是形成SrCl2的自助溶剂环境，降低晶相形成温度，从而降低烧结温度；氧化铕的称量是通过式中Eu的含量计算得到；二氧化硅的称量是通过通式中Si的含量计算得到，SiO2过量0.2倍，主要是因为SiO2的反应活性差，提高含量利于增加反应位点，利于荧光粉晶相形成；氟化钙的称量质量是通过通式中F的含量计算得到，氟化钙的加入进一步起到助溶剂的作用，对降低烧结温度，具有很大的作用。Ca、Sr的称量过程中均是过量，但是过量的Ca、Sr在形成晶相过程，如果不能掺杂到晶格位点中，形成相应的盐而溢出晶格，容易利用后期的水洗过程进行清除。本专利技术提供了一种新的紫外光激发的发光离子掺杂的单基质白光荧光粉，采用埋碳法进行还原获得氟氯硅酸盐白光荧光粉，本专利技术只掺杂了一种发光离子Eu2+离子，可以被紫外光有效激发，且发光强度高。本专利技术以氯化锶、氟化钙为助熔剂，其中氯化锶自助溶剂制备的荧光粉，烧结温度较低，所需原料价格便宜，降低了用固相法制备硅酸盐类荧光粉的反应温度和时间。本专利技术白光荧光粉中掺杂的F-离子原料便宜易得，所得发光粉末的激发波长位于350-400nm范围，主激发峰位于338nm，可以被紫外光有效激发。在338nm光源的激发下可发射466nm左右的蓝光和578nm左右的黄光，随着F-离子掺杂量的增加，蓝光峰逐渐增强，两者合成即得到白光。本专利技术和已有技术相比，其技术进步是显著的。本专利技术的荧光粉适合作为紫外激发的LED用白光荧光粉。在紫外光激发下，其发射光谱为400-750nm的连续宽带发射，光谱覆盖了整个可见光区，发射光谱的最大峰值分别位于466nm和578nm，荧光粉的发光颜色为白光。附图说明图1为本专利技术的(Ca0.45Sr0.5Eu0.05)7(SiO3)6Cl0.2F1.8的发射光谱。图2为本专利技术的(Ca0.45Sr0.5Eu0.05)7(SiO3)6Cl0.2F1.8的色度坐标图。具体实施方式实施例1：按照(Ca0.45Sr0.5Eu0.05)7(SiO3)6Cl0.2F1.8称取碳酸钙、氯化锶、氧化铕、二氧化硅和氟化钙，它们之间的摩尔比为3.15:14:0.175:7.2:0.9，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入马弗炉中，在900℃下埋碳法还原18h，后冷却至室温，用去离子水洗去多余的氯化锶，在烘箱中干燥即得到白光荧光粉。该荧光粉的荧光光谱图如图1所示，当激发波长为338nm时，其发射光谱为400-750nm的连续宽带发射，发射光谱的最大峰值分别位于466nm和578nm，荧光粉的发光颜色为白光，色坐标为（0.3366,0.3451）（如图2所示）。实施例2：按照(Ca0.45Sr0.5Eu0.05)7(SiO3)6Cl0.6F1.4称取碳酸钙、氯化锶、氧化铕、二氧化硅和氟化钙，它们之间的摩尔比为3.15:14:0.175:7.2:0.7，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入马弗炉中，在950℃下埋碳法还原15h，后冷却至室温，用去离子水洗去多余的氯化锶，在烘箱中干燥即得到白光荧光粉。当激发波长为338nm时，该荧光粉的发射光谱为400-750nm的连续宽带发射，发射光谱的最大峰值分别位于468nm和578nm，荧光粉的发光颜色为白光，色坐标为（0.3664,0.3843）。实施例3：按照(Ca0.45Sr0.5Eu0.05)7(SiO3)6ClF称取碳酸钙、氯化锶、氧化铕、二氧化硅和氟化钙，它们之间的摩尔比为3.15:14:0.175:7.2:0.5，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入马弗炉中，在1000℃下埋碳法还原10h，后冷却至室温，用去离子水洗去多余的氯化锶，在烘箱中干燥即得到白光荧光粉。当激发波长为338nm时，该荧光粉的发射光谱为400-750nm的连续宽带发射，发射光谱的最大峰值分别位于471nm和578nm，荧光粉的发光颜色为白光，色坐标为（0.353,0.3738）。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟氯硅酸盐白光荧光粉，其特征在于：其组合配比通式为(Ca0.45Sr0.5Eu0.05)7(SiO3)6Cl2‑2xF2x，其中x为F‑离子的摩尔掺杂量，其取值范围：0.5≤x≤0.9。

【技术特征摘要】
1.一种氟氯硅酸盐白光荧光粉，其特征在于：其组合配比通式为(Ca0.45Sr0.5Eu0.05)7(SiO3)6Cl2-2xF2x，其中x为F-离子的摩尔掺杂量，其取值范围：0.5≤x≤0.9。2.权利要求1所述的一种氟氯硅酸盐白光荧光粉的制备方法，其特征在于：按照3.15:14:...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娜，朱付萍，刘启会，张小磊，任祖林，丁艳花，史军霞，
申请(专利权)人：上海应用技术学院，
类型：发明
国别省市：上海;31