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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料科学,涉及一种宽带近红外发光及稳定绿色陶瓷色料一体化硅酸盐材料及其制备方法。
技术介绍
1、宽带近红外发光材料被发现在食品质量检测与分析、夜视观察、工业无损检测以及非侵入性医学诊断等领域中有重要的应用。宽带近红外荧光粉是荧光粉转换近红外led(pc-nir led)的关键成分,在很大程度上决定着pc-led的性能。因为目前led的工艺已经相当成熟也早已经达到高质量批量生产的水平。因此在荧光粉转换led器件中,荧光粉的开发至关重要。目前已经发现有多种激活剂离子在多个晶格中可以实现宽带近红外发光,激活剂离子如eu2+、bi3+、cr3+等,其中以eu2+为激活剂实现宽带近红外发光的材料十分稀少,bi3+在大部分晶格中发射宽带的青光、绿光等,可发射宽带近红外光甚至红光的以bi3+为激活剂的较少,cr3+离子是目前最高效最常用也是被认为最有商用前景的宽带近红外荧光粉的激活剂。但是cr3+并不是在所有晶格中均会发射宽带的近红外光,cr3+的发光性质强烈的依赖于所在配位多面体及晶格的晶体场强度和性质。cr3+只有在弱晶体场中才会发射宽带的深红或者近红外光,在强晶体场中cr3+的发射峰为尖峰,无法获得宽带近红外荧光粉。另外虽然目前已经在多个晶格中实现了以cr3+为激活剂的宽带近红外发射,但目前对cr3+在何种晶格中会实现高效的宽带近红外发射并没有有效的预测规则。目前以cr3+为激活剂的荧光粉的发射带的中心位置一般位于800-900nm,获得发射波长中心位置大于900nm的宽带近红外发光材料目前仍是一项具有挑战性的工作。目前报
技术实现思路
0、
技术实现思路
:
1、本专利技术针对荧光粉转换近红外led(pc-nir led)光源中宽带近红外荧光粉及稳定绿色陶瓷色料中存在的问题,合成一种cr3+掺杂的宽带近红外发光及稳定绿色陶瓷色料一体化硅酸盐材料。
2、为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案如下:
3、一种宽带近红外发光及稳定绿色陶瓷色料一体化硅酸盐材料,表达式为
4、(na1-zkz)(ba1-ysry)sc1-xsi2o7:xcr,x=0-30%,y=0-100%,z=0-100%。
5、所述的宽带近红外发光及稳定绿色陶瓷色料一体化硅酸盐材料的制备方法,包括以下步骤:
6、(1)原料混合:原料采用相应的氧化物或者碳酸盐、硝酸盐均可,铬源中铬的价态需为正三价,将原料混合于玛瑙研钵中。
7、(2)研磨混合:向步骤(1)所混合的粉末原料中加酒精3-5ml后研磨30-60min混合均匀。
8、(3)煅烧:将步骤(2)中所得混合粉末进行煅烧。煅烧温度为1100-1350℃,升温速度为800℃以下5-10℃/min,800℃以上1-5℃/min,保温时间为6-12h,气氛为氮气与氢气的混合气体或氩气与氢气的混合气体,其中h2的比例为1%-75%,降温速率:200℃以上2-5℃/min,200℃以下随炉冷却。
9、本专利技术的一体化硅酸盐材料(na1-zkz)(ba1-ysry)sc1-xsi2o7:xcr,激发波长范围广泛并且与商用led芯片匹配良好,可被紫外光及蓝光有效激发。以硅酸盐为基体原料价格低廉,成本低。材料合成工艺简单、重复性好。本专利技术申请提供的材料中具有[sco6]六配位八面体,可为掺杂的cr3+激活剂提供多格位占据中心,发射峰半高宽可达149nm以上,优于目前报道的硅酸盐体系。发射峰位置位于970nm以上,在目前所报道的硅酸盐体系中波长最大,与近红外二区最接近。另外发射峰位置稳定,随化合物组分变化小。同时该材料在空气中可以作为具有较高明亮度和色度的稳定绿色陶瓷色料,作为色料使用经高温工艺后仍然呈现明亮的绿色。
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1.一种宽带近红外发光及稳定绿色陶瓷色料一体化硅酸盐材料,表达式为(Na1-zKz)(Ba1-ySry)Sc1-xSi2O7:xCr;x=0-30%,y=0-100%,z=0-100%。
2.权利要求1所述宽带近红外发光及稳定绿色陶瓷色料一体化硅酸盐材料的制备方法,其特征在于,以下步骤:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,如下步骤:
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,如下步骤:
【技术特征摘要】
1.一种宽带近红外发光及稳定绿色陶瓷色料一体化硅酸盐材料,表达式为(na1-zkz)(ba1-ysry)sc1-xsi2o7:xcr;x=0-30%,y=0-100%,z=0-100%。
2.权利要求1所述宽带近红外发光及稳定绿色陶瓷色料...
【专利技术属性】
技术研发人员:王雪娇,龚长帅,王建通,王亚琪,郭心语,马大纲,任学洋,刘叶青,
申请(专利权)人:渤海大学,
类型:发明
国别省市:
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