一种植物照明用深红色荧光陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种植物照明用深红色荧光陶瓷及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种植物照明用深红色荧光陶瓷及其制备方法


[0001]本专利技术属于发光材料
，涉及一种荧光陶瓷，具体涉及一种植物照明用深红色荧光陶瓷及其制备方法
。

技术介绍

[0002]LED
灯具能够产生高亮度的光照，同时具有较低的能耗和热量产生，因此被广泛应用于植物照明领域
。
此外，
LED
灯具还能够发出不同波长的光线，以适应不同植物的需求
。
蓝色光线可以促进植物生长，而红色光线则可以促进植物开花和果实生长
。
因此，在植物照明中使用
LED
灯具可以更好地控制植物的生长和发育
。
[0003]与传统的白光或单一波长的蓝光或红光相比，深红色荧光陶瓷寿命长
、
能量利用率高
、
热量产生少，并且当
Cr
3+
在石榴石基质中占据八面体位点时的荧光陶瓷可以在蓝光激发下发射出深红色光线，该光线波长更适合植物进行光合作用，能够更好地促进植物的生长和发育
。
此外，它还可以适应不同种类植物的生长需求，如可以与其他波长的光源进行组合，以适应不同植物不同生长阶段的需求
。CN110157430A
公开了一种植物生长用荧光粉及其制备方法，该荧光粉的化学表达式为
Y2‑
x
BaAl4‑
y
SiO
12
:xCe
3+
,yCr
3+
，
>0.01≤x≤0.05
，
0.02≤y≤0.3
，其发射波段为
650
‑
750nm
区域，未能很好的覆盖植物生长所需要的全部光波段
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一是提供一种植物照明用深红色荧光陶瓷，能量利用率高，可实现高效深红光发射
。
[0005]本专利技术的目的之二是提供上述植物照明用深红色荧光陶瓷的制备方法，环保节能，易于实现工业化生产
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种植物照明用深红色荧光陶瓷，该荧光陶瓷的化学通式为：
[0007]Y3‑
x
(Al
0.8
‑
y
Sc
0.2
)5O
12
:xCe
3+
,yCr
3+
[0008]其中，
x
为
Ce
3+
取代
Y
3+
位的摩尔百分比，
0.001≤x≤0.01
，
y
为
Cr
3+
取代
Al
3+
位的摩尔百分比，
0.0002≤y≤0.009。
[0009]本专利技术提供的荧光陶瓷在
460nm
蓝光激发下发射深红光，发射波长范围在
650
～
800nm
之间
。
[0010]另一方面，本专利技术提供上述植物照明用深红色荧光陶瓷的制备方法，具体包括以下步骤：
[0011](1)
按照化学式
Y3‑
x
(Al
0.8
‑
y
Sc
0.2
)5O
12
:xCe
3+
,yCr
3+
，
0.001≤x≤0.01
，
0.0002≤y≤0.009
中各元素的化学计量比分别称取纯度大于
99.99
％的氧化钇
、
氧化铝
、
氧化钪
、
氧化铈
、
氧化铬作为原料粉体；将原料粉体和球磨介质按比例混合球磨，获得混合料浆；
[0012](2)
将步骤
(1)
得到的混合料浆置于干燥箱中干燥，再将干燥后的混合粉体过筛；
[0013](3)
将步骤
(2)
过筛后的粉体放入磨具中干压成型，再进行冷等静压成型，得到相
对密度为
50
％～
55
％的素坯；
[0014](4)
将步骤
(3)
所得素坯置于真空炉中烧结，烧结温度
1600℃
～
1820℃
，保温时间
8h
～
24h
，烧结真空度不低于
10
‑3Pa
，得到荧光陶瓷；
[0015](5)
将步骤
(4)
所得荧光陶瓷在空气中退火处理，退火温度
1300
～
1450℃
，保温时间
8h
～
24h
，得到相对密度为
99.5
％～
99.9
％的荧光陶瓷
。
[0016]优选的，步骤
(1)
中，所述球磨介质是无水乙醇，原料粉体与球磨介质的质量体积比为
1g
：
(2
～
4)mL。
[0017]优选的，步骤
(1)
中，所述球磨转速为
180r/min
～
220r/min
，球磨时间为
12h
～
18h。
[0018]优选的，步骤
(2)
中，所述干燥时间为
20h
～
25h
，干燥温度为
75℃
～
85℃。
[0019]优选的，步骤
(2)
中，所述过筛的筛网目数为
50
目～
200
目，过筛次数为1～3次
。
[0020]优选的，步骤
(3)
中，所述冷等静压保压压力
150
～
200Mpa
，保压时间
200
～
400s。
[0021]优选的，步骤
(4)
中，真空烧结阶段的升温速率为1～
10℃/min
，烧结完毕后降温速率为1～
10℃/min。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0023]1.
本专利技术采用
Cr2O3为原料，
Cr
3+
活性氧化物荧光陶瓷通常发射深红色
、
远红色或红外光，激发光谱较宽，主要在近紫外光蓝
(4A2
→4T1
跃迁
)
和黄浅红色
(4A2
→4T2
跃迁
)
区域有两个激发峰；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种植物照明用深红色荧光陶瓷，其特征在于，该荧光陶瓷的化学通式为：
Y3‑
x
(Al
0.8
‑
y
Sc
0.2
)5O
12
:xCe
3+
,yCr
3+
其中，
x
为
Ce
3+
取代
Y
3+
位的摩尔百分比，
0.001≤x≤0.01
，
y
为
Cr
3+
取代
Al
3+
位的摩尔百分比，
0.0002≤y≤0.009。2.
一种权利要求1所述的植物照明用深红色荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)
按照化学式
Y3‑
x
(Al
0.8
‑
y
Sc
0.2
)5O
12
:xCe
3+
,yCr
3+
，
0.001≤x≤0.01
，
0.0002≤y≤0.009
中各元素的化学计量比分别称取纯度大于
99.99
％的氧化钇
、
氧化铝
、
氧化钪
、
氧化铈
、
氧化铬作为原料粉体；将原料粉体和球磨介质按比例混合球磨，获得混合料浆；
(2)
将步骤
(1)
得到的混合料浆置于干燥箱中干燥，再将干燥后的混合粉体过筛；
(3)
将步骤
(2)
过筛后的粉体放入磨具中干压成型，再进行冷等静压成型，得到相对密度为
50
％～
55
％的素坯；
(4)
将步骤
(3)
所得素坯置于真空炉中烧结，烧结温度
1600℃
～
1820℃
，保温时间
8h
～

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐，闵畅，刘子童，桑鹏飞，魏聪，李延彬，康健，陈浩，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：