一种制备超细阴极射线荧光粉的设备制造技术

本发明专利技术公开了一种制备超细阴极射线荧光粉的设备，属于激光技术及材料技术领域。设备包括激光发射器、光热反应釜以及位移平台三部分。本发明专利技术通过激光辐照放置于光热反应釜中配置好的前驱体溶液，然后通过控制反应釜中的压力和温度，并调节位移平台，然后将辐照后的溶液经过离心干燥后硫化烧结，最终得到超细阴极射线荧光粉颗粒。本发明专利技术实用性较强，可控性高，通过设备所得到的荧光粉粒径在5

【技术实现步骤摘要】
一种制备超细阴极射线荧光粉的设备


[0001]本专利技术属于激光技术及材料
，涉及一种制备超细阴极射线荧光粉的设备。

技术介绍

[0002]荧光粉是一种将外部提供的能量转变为光的材料，广泛用作转换至人眼能够看到的可见光的物质，成为照明、显示领域中重要的支撑材料。因为射入眼中的光是由荧光粉发出的，可以说亮度、色彩等最终被人所感知的部分均取决于荧光粉。彩色显像管中发射红、绿、蓝光的3种基色荧光粉在电子束作用下发出不同亮度的3色光搭配而成的，这种荧光粉被称为阴极射线荧光粉，其主要化学组成包括的稀土金属元素有钇(Y)、铕(Eu)、铈(Ce)、铽(Te)等。阴极射线荧光粉制备方法主要有固相法、溶剂热法等，在照明、显示、医疗及辐射场的探测等诸多领域有着广泛的应用。
[0003]目前对于阴极射线荧光粉方面的研究认为粒径越小，荧光粉的发光效率越低，因此很少有关于纳米级别荧光粉性能的研究。但是从另一方面说，粒径越小图像清晰度越高，同时小粒径的荧光粉微粒能形成密集紧凑的粉层，能显著改善设备老化问题，这就为纳米级别荧光粉的应用提供了一个新的思路。因此开发一种高效制备超细阴极射线荧光粉的设备是实现纳米级别荧光粉工业化应用的重中之重。
[0004]针对以上问题，本专利技术提出一种激光光热反应釜系统，利用激光辐照反应釜中的前驱体溶液，不仅对于荧光粉粒径实现了调控，而且得到亮度高、衰减小、分散均匀的纳米量级荧光粉，很好地解决了超细荧光粉难以制备的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对目前纳米尺寸阴极射线荧光粉制备技术的欠缺，提供了一种利用激光辐照制备超细荧光粉的装置。该装置通过激光器发射激光，然后经过光路系统辐照光热反应釜内的前驱体溶液，同时监测和控制反应釜内的温度和压力，让溶液始终保持旋转状态，在期间控制位移平台找到合适的辐射位置，然后将激光辐照后的溶液进行离心干燥、硫化烧结，最终可以得到分散均匀、粒径细小的荧光粉颗粒。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案为：
[0007]本专利技术包括包括激光发射器、光路系统、光热反应釜以及位移平台，在激光发射器上设置有出光口，所述光路系统包括光圈、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、透镜、第一伸缩杆以及第二伸缩杆；
[0008]所述光圈、第一伸缩杆、第二伸缩杆依次设置于所述出光口的出光方向上，所述第一反射镜和第二反射镜分别设置在第一伸缩杆的上下两侧，所述第三反射镜和透镜分别设置在第二伸缩杆的上下两侧，所述光圈、透镜和第三反射镜上的底部均固定连接有可伸缩调节装置，所述第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜上均设置有角度调节器；
[0009]利用角度调节器调整第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜的偏转角度，利用
可伸缩调节装置调整光圈、透镜、第三反射镜上的伸缩长度，从而使得从出光口射出的激光依次穿过光圈、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及透镜后射入所述光热反应釜的内部，所述光热反应釜设置在位移平台上，利用位移平台调整光热反应釜的位置。
[0010]进一步地，，所述的激光发射器为Nd：YAG固体激光器，可以输出1064、532、355nm波长的激光。
[0011]进一步地，，所述可伸缩调节装置包括固定杆、套杆以及紧固螺钉，所述固定杆一端固定连接于光圈或透镜，另一端滑动设置于套杆内部，所述套杆上设置有螺纹孔，所述紧固螺钉螺纹连接于螺纹孔内部。
[0012]进一步地，，所述的伸缩杆调节范围为20
‑
60cm，所述的可伸缩调节装置调节范围为10
‑
30cm。
[0013]进一步地，，所述光热反应釜内放置一个磁子，保证在实验过程中溶液始终处于旋转状态。
[0014]进一步地，，所述的光热反应釜可调节温度范围为25～250℃，转速范围为0～1200r/min，工作压力为0～20Mpa。
[0015]进一步地，，所述的光热反应釜釜体装料系数为全容积的三分之二，只适用于装填液体介质。
[0016]进一步地，，所述的位移平台在X、Y、Z三个方向上分别设置电机和丝杆进行驱动、设置相互适配的滑轨和滑槽进行导向。
[0017]进一步地，，所述的位移平台为铝合金材质，在X、Y、Z三方向的运动速度为0～50mm/s。
[0018]本专利技术与现有技术相比，具有的有益效果是：
[0019]1、针对目前制备超细阴极射线荧光粉技术的匮乏，引入了激光辐照系统来控制荧光粉颗粒的大小。在辐照过程中，对于粒径有着很好的控制，而且激光在辐照过程中对于悬浮前驱体颗粒引入了新的缺陷，对于最终合成得到的阴极射线荧光粉的性能有着良好的影响。
[0020]2、引入光热反应釜，用于控制温度和压力，同时提供搅拌溶液的功能，使得激光在实验过程中能够均匀地辐照前驱体溶液，最终经过离心干燥、硫化烧结处理后可以得到分散均匀，粒径细小的荧光粉颗粒。
[0021]3、引入位移平台，在激光辐照过程中可以实现光热反应釜位置和高度的改变，进一步提高激光辐照的效率。可以设置多组对比试验，通过调整位移平台来选择最合适的激光辐照位置和高度，为超细阴极射线荧光粉的量产打下基础。
[0022]4、本设备适用性高，可控性强，可以实现纳米量级阴极射线荧光粉的制备。通过本设备制备出的阴极射线荧光粉中心粒径在5～80nm范围可控，且亮度高、衰减小、离散度小，发光效率高。
附图说明
[0023]图1为激光光热反应釜制备超细阴极射线荧光粉设备的整体示意图；
[0024]图中：1、激光发射器；2、出光口；3、光圈；4、可伸缩调节装置旋钮一；5、可伸缩调节装置一；6、伸缩杆一调节旋钮；7、伸缩杆一；8、反射镜二；9、反射镜二螺丝；10、反射镜二载
具；11、反射镜二角度调节器；12、载具固定支架；13、反射镜一螺丝；14、反射镜一；15、反射镜一载具；16、反射镜一角度调节器；17、伸缩杆二；18、伸缩杆二调节旋钮；19、可伸缩调节装置旋钮二；20、反射镜三角度调节器；21、反射镜三载具；22、反射镜三螺丝；23、反射镜三；24、可伸缩调节装置二；25、可伸缩调节装置旋钮三；26、透镜载具；27、透镜；28、压力表和爆破阀；29、针阀；30、光热反应釜主机箱体；31、光热反应釜体；32、控制面板；33、磁子；34、Z向滑动装置；35、X向滑轨；36、Y向滑轨；37、位移平台；38、可伸缩调节装置三。
具体实施方式
[0025]本专利技术包括包括激光发射器、光路系统、光热反应釜以及位移平台，在激光发射器上设置有出光口，所述光路系统包括光圈、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、透镜、第一伸缩杆以及第二伸缩杆；
[0026]所述光圈、第一伸缩杆、第二伸缩杆依次设置于所述出光口的出光方向上，所述第一反射镜和第二反射镜分别设置在第一伸缩杆的上下两侧，所述第三反射镜和透镜分别设置在第二伸缩杆的上下两侧，所述光圈、透镜和第三反射镜上的底部均固定连接有可伸缩调节装置，所述第一反射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备超细阴极射线荧光粉的设备，包括激光发射器、光路系统、光热反应釜以及位移平台，其特征在于：所述激光发射器上设置有出光口，所述光路系统包括光圈、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、透镜、第一伸缩杆以及第二伸缩杆；所述光圈、第一伸缩杆、第二伸缩杆依次设置于所述出光口的出光方向上；所述第一反射镜和第二反射镜分别设置在第一伸缩杆的上下两侧；所述第三反射镜和透镜分别设置在第二伸缩杆的上下两侧；所述光圈、透镜和第三反射镜上的底部均固定连接有可伸缩调节装置；所述第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜上均设置有角度调节器，利用角度调节器调整第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜的偏转角度，利用可伸缩调节装置调整光圈、透镜、第三反射镜上的伸缩长度，从而使得从出光口射出的激光依次穿过光圈、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及透镜后射入所述光热反应釜的内部；所述光热反应釜设置在位移平台上，利用位移平台调整光热反应釜的位置。2.根据权利要求1所述的制备超细阴极射线荧光粉的设备，其特征在于：所述的激光发射器为Nd：YAG固体激光器，可以输出1064、532、355nm波长的激光。3.根据权利要求1所述的制备超细阴极射线荧光粉的设备，其特征在于：所述可伸缩调节装置包括固定杆、套杆以及紧固螺钉；所述固...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志鹏，田文怀，马毅，蒋鹏，吕威，葛智国，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：