稀土掺杂的荧光材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种稀土掺杂的荧光材料及其制备方法和用途。该荧光材料包括基质成分和CaSiAlN3:Eu

【技术实现步骤摘要】
稀土掺杂的荧光材料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及一种稀土掺杂的荧光材料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]白光LED照明设备在普通室内照明领域被广泛推广。目前，实现白光LED最高效、最常用的方法是以蓝光LED芯片激发黄色荧光粉，将蓝光、黄光混合产生白光。当由于其中缺少红光成分，所以显色性偏低，色温偏高。此外，以蓝光作为激发光源会出现蓝光溢出的现象，蓝光会对使用者的眼睛造成伤害。因此，开发具有优异性能的红色荧光材料具有重要的意义。
[0003]CN106242539A公开了一种LED用氮化物荧光透明陶瓷制备方法。该方法所用的氮化物荧光粉为Ca1‑
x
AlSiN3:xEu
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，陶瓷粉体为SiO2、Al2O3、B2O3、P2O5、Bi2O3、SnO、ZnO、ZrO2、Li2O、K2O、Na2O和CaCO3中的一种或几种。该方法所得到的荧光陶瓷的透过率较低。
[0004]CN108558213A公开了一种荧光玻璃陶瓷材料。该荧光陶瓷材料的玻璃材料包括SiO2、Al2O3、Na2O、K2O、CaO与B2O3。该玻璃材料与CaAlSiN3:Eu
2+
荧光粉结合，所形成的荧光材料的透过率较低，且蓝光溢出率较高。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种稀土掺杂的荧光材料，该荧光材料的透过率高，且350～440nm波段的光的溢出率低。
[0006]本专利技术的另一个目的在于提供一种稀土掺杂的荧光材料的制备方法。
[0007]本专利技术的再一个目的在于提供上述荧光材料的用途。
[0008]本专利技术通过以下技术方案实现上述技术目的。
[0009]一方面，本专利技术提供了一种稀土掺杂的荧光材料，包括基质成分和CaSiAlN3:Eu
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；
[0010]其中，基质成分和CaSiAlN3:Eu
2+
的质量比为(1～4):1；
[0011]其中，以基质成分为基准，所述基质成分包含：
[0012][0013]根据本专利技术的荧光材料，优选地，以基质成分为基准，所述基质成分包含：
[0014][0015]根据本专利技术的荧光材料，优选地，所述基质成分中不含有碱金属氧化物。
[0016]根据本专利技术的荧光材料，优选地，所述基质成分由Sb2O3、SiO2、CaO和Al2O3组成。
[0017]根据本专利技术的荧光材料，优选地，基质成分和CaSiAlN3:Eu
2+
的质量比为(1.5～3):1。
[0018]根据本专利技术的荧光材料，优选地，Sb2O3与SiO2的质量比为4:(1.2～2.8)，Sb2O3与CaO的质量比为4:(2.5～5)，Sb2O3与Al2O3的质量比为4:(0.5～1.8)。
[0019]根据本专利技术的荧光材料，优选地，所述荧光材料由基质成分和CaSiAlN3:Eu
2+
组成；
[0020]其中，基质成分与CaSiAlN3:Eu
2+
的质量比为2:1；
[0021]其中，以基质成分为基准，所述基质成分由如下成分组成：
[0022][0023]根据本专利技术的荧光材料，优选地，荧光材料的透过率≥93％，350～440nm波段的光的溢出率≤3％。
[0024]另一方面，本专利技术提供了上述荧光材料的制备方法，包括如下步骤：
[0025]将根据荧光材料的组成得到的原料在1300～1700℃下采用高温固相法合成，得到荧光材料。
[0026]再一方面，本专利技术提供了上述荧光材料在LED照明设备中的应用。
[0027]本专利技术的稀土掺杂的荧光材料以CaAlSiN3:Eu
2+
为荧光物质，配合包括特定组成的基质成分。这样的荧光材料的透过率高，且对350～440nm波段的光的溢出率低。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0029]<稀土掺杂的荧光材料>
[0030]本专利技术的稀土掺杂的荧光材料包括基质成分和CaSiAlN3:Eu
2+
。在某些实施方式中，稀土掺杂的荧光材料由基质成分和CaSiAlN3:Eu
2+
组成。
[0031]CaSiAlN3:Eu
2+
为一种荧光材料，其能够在蓝光的激发下发射出红光。基质成分和CaSiAlN3:Eu
2+
的质量比为(1～4):1；优选为(1.5～3):1；更优选为(2～2.5):1。本专利技术将适当比例的具有特定组分的基质成分与CaSiAlN3:Eu
2+
相配合，形成了透过率高且对350～440nm波段的光的溢出率低的荧光材料。
[0032]本专利技术的基质成分包括Sb2O3、SiO2、CaO和Al2O3。优选地，基质成分中不含有碱金属氧化物。碱金属氧化物的实例包括但不限于Na2O、K2O、Li2O。在某些实施方式中，基质成分由Sb2O3、SiO2、CaO和Al2O3组成。这样的基质成分与CaSiAlN3:Eu
2+
形成的荧光材料具有较高的透过率和较低的溢出率。
[0033]以基质成分为基准，Sb2O3的含量为20～60wt％；优选为30～50wt％；更优选为35～45wt％。根据本专利技术的一个实施方式，Sb2O3的含量为40wt％。
[0034]以基质成分为基准，SiO2的含量为12～27wt％；优选为15～25wt％；更优选为18～22wt％。根据本专利技术的一个实施方式，SiO2的含量为20wt％。
[0035]以基质成分为基准，CaO的含量为23～45wt％；优选为25～40wt％；更优选为28～35wt％。根据本专利技术的一个实施方式，CaO的含量为30wt％。
[0036]以基质成分为基准，Al2O3的含量为3～16wt％；优选为5～13wt％；更优选为8～11wt％。根据本专利技术的一个实施方式，Al2O3的含量为10wt％。
[0037]Sb2O3与SiO2的质量比可以为4:(1.2～2.8)；优选为4:(1.7～2.3)；更优选为4:2。
[0038]Sb2O3与CaO的质量比可以为4:(2.5～5)；优选为4:(2.8～4)；更优选为4:(3～3.5)。
[0039]Sb2O3与Al2O3的质量比可以为4:(0.5～1.8)；优选为4:(0.8～1.5)；更优选为4:(1～1.2)。
[0040]基质成分中各组分采用如上所示的含量能够使荧光材料具有较高的透过率和较低的溢出率。
[0041]根据本专利技术的一个实施方式，稀土掺杂的荧光材料由基质成分和CaSiAlN3:Eu
2+
组成。基质成分和CaSiAlN3:Eu
2+
的质量比为2:1。基质成分由40wt％S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土掺杂的荧光材料，其特征在于，所述荧光材料包括基质成分和CaSiAlN3:Eu
2+
；其中，基质成分和CaSiAlN3:Eu
2+
的质量比为(1～4):1；其中，以基质成分为基准，所述基质成分包含：2.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，以基质成分为基准，所述基质成分包含：3.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，所述基质成分中不含有碱金属氧化物。4.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，所述基质成分由Sb2O3、SiO2、CaO和Al2O3组成。5.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，基质成分和CaSiAlN3:Eu
2+
的质量比为(1.5～3):1。6.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，Sb2O3与SiO2的质量比为4:(1.2～2.8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，王忠志，乔鑫，闫震，李波，高乐乐，沈雷军，张娟，杨莹，王静，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：