一种Eu制造技术

本发明专利技术涉及一种Eu

A kind of EU

【技术实现步骤摘要】
一种Eu3+离子激活的钽酸盐荧光陶瓷及其合成方法与应用
本专利技术涉及无机荧光材料
，具体是一种Eu3+离子激活的钽酸盐荧光陶瓷及其合成方法与应用。
技术介绍
近年来，随着半导体材料的发展，半导体LED照明得到了极大的重视，蓝光和近紫外光半导体芯片成为了当今主流商品化的白光LED照明器件；与传统的日光灯、节能照明及其它光源相比，基于LED芯片的新一代照明有非常大的优势，其使用寿命长，能够无故障工作50000小时以上，而电能消耗仅为白炽灯的1/10，使用电压范围宽，亮度大。白光LED产生白光主要有两种途径：第一种是将红、绿、蓝三种LED组合产生白光；第二种是用LED去激发光转换荧光陶瓷混合形成白光，这种途径有两种实现方案，其中比较成熟的方法是蓝光LED芯片与YAG:Ce黄色荧光陶瓷搭配来实现白光发射，但由于缺乏红色光，复合得到的白光为冷白光，因此，该方案仍需添加适当的红色荧光陶瓷来提高其显色指数，另一种方案则是用近紫光LED芯片(390-410nm)与红/绿/蓝三基色荧光陶瓷组合；所以，红色荧光陶瓷起着举足轻重的作用。现有的红色荧光陶瓷的有效激发范围多数在短波UV区域，其在紫外光激发下的发光效率低，色度不纯正且热稳定性较差；同时，这些红色荧光陶瓷的合成工艺复杂、不便操作，且合成设备贵重。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种Eu3+离子激活的钽酸盐荧光陶瓷，该荧光陶瓷在紫外光的激发下可高效的发出色度纯正的红色光，且具有优秀的热稳定性。本专利技术的另一个目的是提供一种Eu3+离子激活的钽酸盐荧光陶瓷的合成方法，本专利技术的合成工艺简单、操作方便、对设备要求低。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种Eu3+离子激活的钽酸盐荧光陶瓷，其特征在于，其化学通式为Na2-2xEu2xTa6O15F2，其中，x是Eu3+掺杂取代Na+的摩尔比，0.001≤x≤0.1。本专利技术还提供了一种Eu3+离子激活的钽酸盐荧光陶瓷的合成方法，其为固相反应合成方法，包括如下步骤：(1)按化学式Na2-2xEu2xTa6O15F2中各元素的化学计量比，其中0.001≤x≤0.1，称取原料：含有钠离子的化合物、含有铕离子的化合物、含有钽离子的化合物和含有氟离子的化合物；(2)将步骤(1)称得的含有钠离子的化合物、含有铕离子的化合物和含有钽离子的化合物放入玛瑙研钵进行研磨，得到混合原料，并将混合原料在空气气氛中进行第一次煅烧，煅烧温度为800～1350℃，煅烧时间为1～10小时；(3)将步骤(2)中得到的一次煅烧产物放入玛瑙研钵进行研磨，并压制成块状，在空气气氛中进行第二次煅烧，煅烧温度为1200～1500℃，煅烧时间为1～15小时；(4)将步骤(3)得到的二次煅烧产物自然冷却，放入玛瑙研钵进行研磨，直至成为粉末状，再把该粉末和步骤(1)中称取的含有氟离子的化合物彻底研磨混合；将得到的混合物压制成块状，在空气气氛中进行第三次煅烧，煅烧温度为800～1000℃，煅烧时间为1～20小时；待三次煅烧产物自然冷却后，形成的块状样品即为所述的一种Eu3+激活的钽酸盐荧光陶瓷。优选地，所述的含有钠离子的化合物为碳酸钠Na2CO3；所述的含有铕离子的化合物为氧化铕Eu2O3；所述的含有钽离子的化合物为氧化钽Ta2O5；所述的含有氟离子的化合物为氟化铵NH4F。本专利技术还提供了一种Eu3+离子激活的钽酸盐荧光陶瓷的应用，该荧光陶瓷可用于制备以近紫外光、蓝光半导体芯片为激发光源的LED照明或显示器件，也可用作发光二极管、显示材料、三基色荧光灯和场发射显示器的制造。与现有技术相比，本专利技术的一种Eu3+激活的钽酸盐荧光陶瓷有很明显的优势：(1)本专利技术的一种Eu3+激活的钽酸盐荧光陶瓷，其基质晶格中由Ta多面体组成，晶格中又含有F离子，因此，该晶格具有很高的强度，使荧光陶瓷具有优秀的热稳定性，适宜于制备高功率的照明设备。(2)Na+离子充填在刚性强度很高的骨架中以及Eu3+离子的掺杂，可以使得发光中心得到充分的扰动，Eu3+离子的禁戒跃迁被彻底打破，实现高效地发红光。(3)本专利技术的荧光陶瓷在近紫外和蓝光波长区域有着很强的激发效率，适宜与近紫外LED二极管芯片配合制备白光LED照明设备。(4)本专利技术基质材料的制备过程没有任何污染，合成工艺简单、操作方便、对设备要求低、节能环保。附图说明图1是按本专利技术的实施例1技术方案制备荧光陶瓷的X射线粉末衍射图；图2是按本专利技术的实施例1技术方案制备荧光陶瓷的SEM图；图3是按本专利技术的实施例1技术方案制备荧光陶瓷的激发光谱图；图4是按本专利技术的实施例1技术方案制备的荧光陶瓷中以近紫外光300纳米激发得到的发射光谱图；图5是按本专利技术的实施例1技术方案制备荧光陶瓷的发光衰减曲线。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1按照化学式Na1.8Eu0.2Ta6O15F2中几种元素的化学计量比称取：Na2CO3：1.908克；Eu2O3：0.704克；Ta2O5：24.59克；将称得的原料放入玛瑙研钵，进行研磨，得到混合原料在空气气氛中进行第一次煅烧，煅烧温度为1100℃，煅烧时间为5小时；将得到的一次煅烧产物放入玛瑙研钵进行研磨，并压制成块状，在空气气氛中进行第二次煅烧，煅烧温度为1350℃，煅烧时间为8小时。将得到的第二次煅烧产物自然冷却，放入玛瑙研钵进行研磨，直至变为粉末状，把该粉末和1.48克的NH4F研磨混合，得到的混合物压制成块状，在空气气氛中进行第三次煅烧，煅烧温度为850℃，煅烧时间为12小时，其自然冷却的块状样品即为所述的一种Eu3+激活的钽酸盐荧光陶瓷。参见附图1，是实施例1技术方案制备荧光陶瓷的X射线粉末衍射图，结果表明制备的材料为单相；参见附图2，是按实施例1技术方案制备荧光陶瓷的SEM图，结晶性能良好；参见附图3，它是按实施例1技术方案制备荧光陶瓷在监测发射光595纳米下得到的激发光谱，红光的激发来源主要在200～500纳米间的紫外至蓝光区域，可以很好地匹配紫外至蓝光LED芯片发射；参见附图4，它是按实施例1技术方案制备的荧光陶瓷以近紫外光300纳米激发得到的光谱，显示该发光是色度很纯的、中心发光波长为595纳米的红光。实施例2按照化学式Na1.998Eu0.002Ta6O15F2中几种元素的化学计量比称取：Na2CO3：2.118克；Eu2O3：0.007克；Ta2O5：24.59克；将称得的原料放入玛瑙研钵，进行研磨，得到混合原料在空气气氛中进行第一次煅烧，煅烧温度为820℃，煅烧时间为10小时；将得到的一次煅烧产物放入玛瑙研钵进行研磨，并压制成块状，在空气气氛中进行第二次煅烧，煅烧温度为1200℃，煅烧时间为13.5小时。将得到的第二次煅烧产物自然冷却，放入玛瑙研钵进行研磨，直至变为粉末状，把该粉末和1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Eu

【技术特征摘要】
1.一种Eu3+离子激活的钽酸盐荧光陶瓷，其特征在于，其化学通式为Na2-2xEu2xTa6O15F2，其中，x是Eu3+掺杂取代Na+的摩尔比，0.001≤x≤0.1。


2.一种Eu3+离子激活的钽酸盐荧光陶瓷的合成方法，其为固相反应合成法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按化学式Na2-2xEu2xTa6O15F2中各元素的化学计量比，其中0.001≤x≤0.1，称取原料：含有钠离子的化合物、含有铕离子的化合物、含有钽离子的化合物和含有氟离子的化合物；
(2)将步骤(1)称得的含有钠离子的化合物、含有铕离子的化合物和含有钽离子的化合物放入玛瑙研钵进行研磨，得到混合原料，并将混合原料在空气气氛中进行第一次煅烧，煅烧温度为800～1350℃，煅烧时间为1～10小时；
(3)将步骤(2)中得到的一次煅烧产物放入玛瑙研钵进行研磨，并压制成块状，在空气气氛中进行第二次煅烧，煅烧温度为1200～1500℃，煅烧时间为1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔学斌，许臣臣，王胜家，邢进，
申请(专利权)人：江苏师范大学，滨州学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32