System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种红色长余辉材料及其制备方法技术_技高网

一种红色长余辉材料及其制备方法技术

技术编号:40871306 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-08 16:38
本发明专利技术提供了一种红色长余辉材料及其制备方法,本发明专利技术的红色长余辉材料主要由Ln2O3、S、TiO2、Eu2O3为原料掺杂卤化镁制备得到。本发明专利技术的红色长余辉材料的制备方法包括:将原料Ln2O3、S、TiO2、Eu2O3按照最终产物结构相应的化学计量比进行称量后,掺杂卤化镁,添加助熔剂Na2CO3,共同混合搅拌均匀得到混合料;将混合料填充至刚玉坩埚中进行预烧,氢气还原灼烧;所述预烧得到的粉体过筛后再次装填至刚玉坩埚中,进行二次烧结,随炉冷却后取出粉体,即可。通过采用本发明专利技术的红色长余辉材料以MgF、MgCl等卤化物作为镁源,高效掺杂Mg离子,避免了以往采用MgO为镁源,Mg离子掺杂效率低的问题发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及荧光粉制备领域,具体而言,涉及一种红色长余辉材料及其制备方法


技术介绍

1、目前市面上的长余辉荧光粉大多以黄绿色、天蓝色等冷色为主。暖色长余辉如橙色、红色长余辉由于其亮度低、余辉时间短、光衰严重、稳定性不足以及成本较高等原因在市场上表现不佳。暖色通常具有较高识别度,应用在安全领域、装饰领域能起到强调、美化作用。是现有技术水平局限了暖色长余辉发展,导致其市场需求未能被完全释放出来。因此开发一种高亮度、余辉时间长的暖色长余辉是很有必要的。

2、而在暖色长余辉中硫氧化物体系化合物最具有代表性,在众多种暖色长余辉中性能最优,解决了初代硫化物体系易潮解释放硫化氢的问题。其亮度高、稳定性好。余辉时间可维持5h,发光颜色鲜艳可调节,可在橙色到红色颜色范围内变动。传统的硫氧化物红色长余辉是以y2o3、s、tio2、eu2o3、mgo为原材料,以na2co3为助熔剂在1200℃-1300℃高温还原后粉粹、酸洗、球磨后制备而成。相较于黄绿色、蓝绿色长余辉长达10个小时的余辉时间以及1000mcd/m2以上的余辉亮度,硫氧化物长余辉余辉性能远远不能与之相匹敌,未能达到商用水平,除了结构限制外,其工艺未能跟上。

3、有鉴于此,特提出本专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的第一目的在于提供一种红色长余辉材料,该红色长余辉材料以mgf、mgcl等卤化物作为镁源,高效掺杂mg离子,避免了以往采用mgo为镁源,mg离子掺杂效率低的问题发生。

2、本专利技术的第二目的在于提供上述红色长余辉材料的制备方法,该制备方法通过采用分级还原工艺的技术,一次低温还原,粉体硬化速度降低,有足够的时间、空间与h2、co还原充分反应;再经过二次高温还原确保粉体充分反应,避免了以往还原不充分影响到材料本身的亮度和稳定性的问题发生。

3、为了实现本专利技术的上述目的,特采用以下技术方案:

4、本专利技术提供了一种红色长余辉材料,主要由ln2o3、s、tio2、eu2o3为原料掺杂卤化镁制备得到。

5、优选地,作为进一步可实施的方案,其具体化学结构式为ln2o2s:xeu:yti,其中x,y均为摩尔分数,x,y的取值范围为:0.01≤x<0.1,0.01≤y≤0.05,ln至少为y、la、gd中的一种或两种。

6、优选地,作为进一步可实施的方案,掺杂的卤化镁为mgf、mgcl一种或两种的混合。

7、优选地,作为进一步可实施的方案,为mgf、mgcl两种的混合,更优选地掺杂时mgf、mgcl之间的质量比为(1-3):1。

8、本专利技术除了提供了一种红色长余辉材料的配方,还提供了其制备方法,包括如下步骤:

9、将原料ln2o3、s、tio2、eu2o3按照最终产物结构相应的化学计量比进行称量后,掺杂卤化镁,添加助熔剂na2co3,共同混合搅拌均匀得到混合料;

10、将所述混合料填充至刚玉坩埚中,在高温隧道炉中进行预烧,烧结温度为1100~1200℃,烧结时间为2~4h,氢气还原灼烧;

11、所述预烧得到的粉体过筛后再次装填至刚玉坩埚中,放碳块于高温炉中进行二次烧结,烧结温度为1300℃~1400℃,烧结时间为2~4h,通n2作保护气氛,随炉冷却后取出粉体,即可。

12、优选地,作为进一步可实施的方案,将随炉冷却后取出的粉体置于ph≤2的盐酸溶液中搅拌0.5~1h,去除多余的s杂质,多次热水水洗将ph调至中性。

13、优选地,作为进一步可实施的方案,ph调至中性以后,将粉体脱水,烘干过筛。

14、优选地,作为进一步可实施的方案,预烧的温度控制在1150-1180℃之间,烧结时间为2.5-3h。

15、优选地,作为进一步可实施的方案,二次烧结的温度为1350-1380℃,烧结时间为2.5-3h。

16、优选地,作为进一步可实施的方案,掺杂的卤化镁与ln2o3之间的摩尔比为(0.02-0.08):1。

17、本专利技术的红色长余辉材料及其制备方法中,制备方法是采用的分级还原工艺,原料是以以卤化镁作为镁源掺杂mg离子,从而最终制备得到具有高亮度、余辉性能良好的ln2o2s:eu红色长余辉荧光粉,本专利技术的方案相比于现有技术的工艺其优点在于:采用分级还原工艺;通过一次低温还原,二次高温还原工艺,将其充分还原;以mgf、mgcl等卤化物作为镁源,高效掺杂mg离子,尤其是在掺杂的过程中其最优的方案是将mgf、mgcl进行混合掺杂的方式。不同卤化物在物相形成不同阶段能起到不同作用。低熔点的mgcl能在低温还原时就促进体系熔融,使低温时反应物间接触完全,mg2+在该阶段就能进入发光基质内形成发光中心;而高熔点的mgf在第二次高温还原会进一步充分渗透到体系中,促使高温还原反应充分进行,mg2+在体系内均匀分布。所以为了能够更好的使卤化物与两步还原反应进行配合,最好采用的是两种卤化物混合掺杂的方式。

18、另外,通过进一步实践发现,所添加的卤化镁类型除了特定的选择了mgf、mgcl,通过将mgf、mgcl取料时以一定的质量比进行混合后,能够进一步提高荧光粉的强度,究其原因是因为复合助熔剂体系能提高mg离子掺杂率,在不同反应中促使体系内呈熔融状态的物质增多,使mg离子与其他反应物接触更加完全,产物的结晶更加完整。而结晶完整能促使荧光粉发光强度提高,因此最好追求两者加量的平衡,将两者控制在适宜的质量比范围内能够更加提高发光强度。

19、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:

20、(1)本专利技术的红色长余辉材料与以往的配方不同,通过掺杂mgf、mgcl等卤化物作为镁源,制备得到具有高亮度、余辉性能良好的ln2o2s:eu红色长余辉荧光粉。

21、(2)本专利技术的红色长余辉材料的制备方法,步骤操作衔接紧密,操作条件不苛刻,采用分级还原工艺;通过一次低温还原,二次高温还原工艺,将其充分还原,从而提高制备得到的荧光粉的性能。

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【技术保护点】

1.一种红色长余辉材料,其特征在于,主要由Ln2O3、S、TiO2、Eu2O3为原料掺杂卤化镁制备得到。

2.根据权利要求1所述的红色长余辉材料,其特征在于,其具体化学结构式为Ln2O2S:xEu:yTi,其中x,y均为摩尔分数,x,y的取值范围为:0.01≤x<0.1,0.01≤y≤0.05,Ln至少为Y、La、Gd中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的红色长余辉材料,其特征在于,掺杂的卤化镁为MgF、MgCl一种或两种的混合;

4.权利要求1-3任一项所述的红色长余辉材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,将随炉冷却后取出的粉体置于pH≤2的盐酸溶液中搅拌0.5~1h,去除多余的S杂质,多次热水水洗将pH调至中性。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,pH调至中性以后,将粉体脱水,烘干过筛。

7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,预烧的温度控制在1150-1180℃之间,烧结时间为2.5-3h。

8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,二次烧结的温度为1350-1380℃,烧结时间为2.5-3h。

9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,掺杂的卤化镁与Ln2O3之间的摩尔比为(0.02-0.08):1。

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【技术特征摘要】

1.一种红色长余辉材料,其特征在于,主要由ln2o3、s、tio2、eu2o3为原料掺杂卤化镁制备得到。

2.根据权利要求1所述的红色长余辉材料,其特征在于,其具体化学结构式为ln2o2s:xeu:yti,其中x,y均为摩尔分数,x,y的取值范围为:0.01≤x<0.1,0.01≤y≤0.05,ln至少为y、la、gd中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的红色长余辉材料,其特征在于,掺杂的卤化镁为mgf、mgcl一种或两种的混合;

4.权利要求1-3任一项所述的红色长余辉材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑穗婷梁梓敬刘志刚马金梅吴昭儒
申请(专利权)人:广州珠江光电新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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