專(zhuān)利名稱(chēng)：稀土焦磷酸鹽熒光粉及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新材料領(lǐng)域，具體稀土焦磷酸鹽熒光粉及其合成方法。
背景技術(shù)：
稀土焦磷酸鹽熒光粉的分子通式為二磷酸鹽MILnP2O7:RE(即焦磷酸鹽摻雜稀土發(fā)光離子RE)，其中MI是一價(jià)陽(yáng)離子，如Na，K；Ln是稀土離子La、Gd或Y；RE是除La，Y和Gd(鑭、釔和釓)外的稀土發(fā)光離子，包括Ce3+，Tb3+，......Eu3+等。對(duì)于二磷酸鹽MILnP2O7，Ln-Ln間的距離相對(duì)比較大，導(dǎo)致這類(lèi)化合物的熒光淬滅濃度很小，因此這類(lèi)化合物具有良好的光學(xué)性質(zhì)。到目前為止，關(guān)于二磷酸鹽的發(fā)光性質(zhì)的研究大多停留在理論階段，一般是對(duì)其精細(xì)晶體結(jié)構(gòu)以及部分微觀發(fā)光機(jī)理的研究。例如A.Akrim等研究了CsY1-xTbxP2O7(0＜x＜1)的發(fā)光性質(zhì)，指出由于5D3→5D4能級(jí)躍遷過(guò)程中存在交叉馳豫現(xiàn)象，使得源于5D3能級(jí)的發(fā)射的淬滅濃度很高，而源于5D4能級(jí)的發(fā)射的淬滅濃度很低。V.A.Pelova等合成了以Sn2+或Cu+為激活劑的ZrP2O7:Tb3+，并研究了其發(fā)光性質(zhì)。I.Belharouak等合成了Na2-xAgxZnP2O7，并得到了其單晶結(jié)構(gòu)，研究了其發(fā)光性質(zhì)，認(rèn)為Na+和Ag+存在于ZnP2O7層間，晶體中存在單個(gè)的Ag+和Ag+-Ag+兩種發(fā)光中心。Jing Tai Zhao等報(bào)道了Ce3+，Pr3+在AREP2O7(A＝Na，K，Rb，Cs；RE＝Y(jié)，Lu)中的真空紫外條件下的發(fā)光行為。發(fā)現(xiàn)在160nm存在基質(zhì)到Ce3+的能量傳遞過(guò)程。M.Daoud等分別在空氣中和液氮中合成了CsY1-xGdxP2O7(0＜x＜1)，研究了其能量傳遞機(jī)理。M.Fe′rid等報(bào)道了NaLaP2O7和NaEuP2O7的晶體結(jié)構(gòu)和振動(dòng)光譜，指出這兩種焦磷酸鹽分別屬于正交，單斜晶系，P2O7基團(tuán)分別與LaO9，EuO8多面體共邊，從而形成了三維空間結(jié)構(gòu)，Na+位于此空間結(jié)構(gòu)的孔道內(nèi)。
稀土焦磷酸鹽熒光粉具有良好的光學(xué)性質(zhì)，可作為紫外光(UV)、真空紫外光(VUV)或陰極射線(xiàn)(CRT)熒光粉，在低壓汞線(xiàn)稀土節(jié)能熒光燈、霓虹燈制造業(yè)，作為戶(hù)外霓虹燈單色廣告顯示，作為陰極射線(xiàn)(CRT)顯示器發(fā)光材料，用于雷達(dá)、電腦顯示器與彩色電視機(jī)的熒光屏圖像顯示，作為VUV中綠色熒光材料，用于等離子顯示(PDP)平板電視機(jī)等方面都具有潛在的應(yīng)用前景。
目前用于稀土節(jié)能燈中的綠粉，根據(jù)基質(zhì)材料的不同，主要有鋁酸鹽、磷酸鹽和硼酸鹽三種，其中鋁酸鹽的制造工藝和技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，國(guó)內(nèi)多為鋁酸鹽系列，產(chǎn)銷(xiāo)量最大。磷酸鹽的燒成溫度比鋁酸鹽低300～400℃，光衰小，在日本、美國(guó)廣泛使用，但合成的工藝條件不易控制，產(chǎn)品的一致性差。硼酸鹽在國(guó)內(nèi)很少實(shí)際應(yīng)用，雖然其燒成溫度低(1000℃左右)，但溫度范圍很窄，對(duì)電爐的溫控條件要求及其苛刻。
鋁酸鹽體系的合成溫度很高，大于1500℃。磷酸鹽體系的燒成溫度比鋁酸鹽體系低得多，但也高于1300℃。稀土發(fā)光離子摻雜濃度在鋁酸鹽和磷酸鹽基質(zhì)中含量高，如在MgAl11O19:Ce3+，Tb3+熒光粉中適宜Ce，Tb含量分別達(dá)0.67，0.33(每摩爾基質(zhì))。
另一方面，用于PDP平板電視的綠粉主要有錳離子激活的鋁酸鹽和鋱離子激活的硼酸鹽兩種，從綜合性能來(lái)看，綠粉中以BaAl12O19:Mn2+性能最好，而Zn2SiO4:Mn2+色純度最高，而且價(jià)格低廉，雖然余輝特性差，但仍廣泛用于彩色PDP器件的制造。最近發(fā)展的鋁酸鹽熒光粉MAl2O4:Eu2+(M＝Ca，Sr)量子效率高，發(fā)光性質(zhì)好，具有很快的非指數(shù)熒光衰減，也被廣泛用于彩色PDP器件的制造。
目前，用于PDP平板電視的綠粉通常用高溫固相法合成，在1400～1600℃高溫電爐中燒結(jié)，保溫時(shí)間較長(zhǎng)(2小時(shí)以上)，對(duì)設(shè)備要求較高。且粒子易團(tuán)聚，需球磨減小粒徑，從而使發(fā)光體的晶形受到破壞，發(fā)光性能下降；同時(shí)粒徑分布不均勻，難以獲得球形顆粒，易存在雜相。
目前，商業(yè)上使用的熒光粉通常借助于高溫固相法合成的辦法，即以Ln2O3、RE2O3、礦化劑混合后高溫反應(yīng)。通常包括以下四個(gè)步驟(1)混合研磨準(zhǔn)確稱(chēng)取Ln2O3與RE2O3或Ln與RE的復(fù)合草酸鹽。將上述反應(yīng)物混合，加入研磨助劑，在瑪瑙研缽中研磨均勻。
(2)烘干裝樣將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中壓實(shí)。
(3)灼燒將裝有反應(yīng)混合物的坩堝放入加熱容器中，預(yù)燒后在1400～1600℃加熱數(shù)小時(shí)趁熱取出冷卻、研磨。對(duì)于含Ge3+、Tb3+樣品還要在研磨后在1400～1600℃加熱還原數(shù)小時(shí)，然后趁熱取出冷卻、研磨。
(4)后處理將產(chǎn)物放在紫外燈下選粉后得產(chǎn)品，或研磨后用氫氧化鈉溶液和/或去離子水洗掉礦化劑后烘干即得產(chǎn)品。
如制備燈用綠色熒光粉LaPO4:Ce3+-Tb3+，即以La2O3(氧化鑭)、Tb4O7(氧化鋱)、CeO2(二氧化鈰)輔以礦化劑在1400～1600℃高溫下反應(yīng)數(shù)小時(shí)來(lái)制備。這類(lèi)綠色熒光粉的通式可表示為L(zhǎng)a1-x-yPO4:Ce3+x-Tb3+y。其他稀土熒光粉的制備也基本類(lèi)似。上述制備過(guò)程需要消耗大量能源，生產(chǎn)中的加熱設(shè)備配置要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有制備技術(shù)存在的問(wèn)題，提供新的稀土焦磷酸鹽熒光粉。
本發(fā)明的目的還在于提供所述稀土焦磷酸鹽熒光粉的合成方法，采用低溫固相合成法，合成溫度控制在600～900℃，與傳統(tǒng)的鋁酸鹽體系和磷酸鹽體系的紫色、綠色熒光粉比較，合成溫度低700～800℃，反應(yīng)時(shí)間與現(xiàn)有技術(shù)相比減少或者相當(dāng)，從而實(shí)現(xiàn)明顯降低能源消耗和產(chǎn)品成本、且生產(chǎn)設(shè)備配置要求也同步降低的目的。
本發(fā)明的稀土焦磷酸鹽熒光粉，其主要成分為MILn1-x-yP2O7:Cex，Tby，MI是Na，K中的一種或以上；Ln是La、Gd、Y中的一種或以上；x值范圍在0.1～0.4；y值范圍在0～0.4。
本發(fā)明的稀土焦磷酸鹽熒光粉MILn1-x-yP2O7:Cex，Tby的合成方法包括如下步驟(1)混合研磨按化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取Ln2O3(Ln＝La、Gd或Y)與RE2O3(RE＝Ce，Tb)以及(NH4)2HPO4，M2CO3(M＝Na，K)，或者是Ln2(C2O4)3(Ln＝La、Gd或Y)與RE2(C2O4)3(RE＝Ce，Tb)以及NH4H2PO4，MNO3(M＝Na，K)；將上述反應(yīng)物與礦化劑混合，加入研磨助劑，在瑪瑙研缽中研磨均勻；(2)烘干裝樣將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中壓實(shí)；(3)灼燒將裝有反應(yīng)混合物的坩堝放入加熱容器中，在300-500℃預(yù)燒1-3小時(shí)，然后在600～900℃恒溫灼燒1-3小時(shí)，趁熱取出冷卻、研磨；對(duì)于含Ce3+、Tb3+樣品還要在研磨后在溫度為600～900℃、還原氣氛中二次灼燒1～4小，然后趁熱取出冷卻、研磨；(4)后處理將產(chǎn)物放在紫外燈下選粉后得產(chǎn)品。
步驟(1)中，所述礦化劑優(yōu)選SiO2、硼酸、氧化硼中的一種或一種以上，添加量為混合原料總質(zhì)量的0.1-5％步驟(3)中，所述還原氣氛是常用的還原氣氛，優(yōu)選活性炭、H2、N2+H2或CO中的一種。
制備得到的稀土焦磷酸鹽熒光粉可作為各種激勵(lì)條件下的高效紫色(單摻Ce)、綠色(雙摻Ce-Tb)組分，用于各種顯示屏、燈用熒光粉等。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)能源消耗降低顯著本發(fā)明產(chǎn)品的終態(tài)合成溫度600～900℃與傳統(tǒng)的鋁酸鹽體系和磷酸鹽體系的紫色、綠色熒光粉的高溫固相合成溫度1400～1600℃比較，溫度降低了700～800℃。一方面，能源消耗的降低對(duì)環(huán)境友好的貢獻(xiàn)得以實(shí)現(xiàn)；另一方面，產(chǎn)品的制造成本同時(shí)有所降低。此外，反應(yīng)溫度的降低必然顯著延長(zhǎng)加熱設(shè)備的使用壽命，維護(hù)與保養(yǎng)費(fèi)用隨之降低。
(2)設(shè)備要求降低，容易實(shí)現(xiàn)大批量產(chǎn)品制備本發(fā)明由于合成制備時(shí)所需要溫度降低，不超過(guò)900℃，可以用普通電阻箱式爐或隧道窯進(jìn)行大批量制備。
(3)本發(fā)明得到的產(chǎn)品性能完全達(dá)到傳統(tǒng)高溫固相合成所得紫色、綠色熒光粉產(chǎn)品的性能水平。
具體的實(shí)施方式實(shí)施例1NaLa0.5P2O7:Ce0.43+，Tb0.13+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比La2O3∶CeO2∶Tb4O7∶(NH4)2HPO4∶Na2CO3＝0.5∶0.8∶0.05∶4∶1準(zhǔn)確稱(chēng)取La2O3，CeO2，Tb4O7及(NH4)2HPO4、Na2CO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量0.1％的礦化劑SiO2，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在300℃下預(yù)燒3小時(shí)，再在650℃煅燒2小時(shí)，在活性炭還原氣氛下在700℃下煅燒2小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例2KGd0.6P2O7:Ce0.13+，Tb0.33+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比Gd2O3∶CeO2∶Tb4O7∶(NH4)2HPO4∶K2CO3＝0.6∶0.2∶0.15∶4∶1準(zhǔn)確稱(chēng)取Gd2O3，CeO2，Tb4O7及(NH4)2HPO4、K2CO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量5％的礦化劑硼酸，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在400℃下預(yù)燒1小時(shí)，再在600℃加熱3小時(shí)，在H2還原氣氛下在900℃下煅燒1小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例3Na0.5K0.5Y0.3P2O7:Ce0.43+，Tb0.33+的熒光粉的制備按摩爾比Y2O3∶CeO2∶Tb4O7∶NH4H2PO4∶Na2CO3∶K2CO3＝0.3∶0.8∶0.15∶4∶0.5∶0.5準(zhǔn)確稱(chēng)取Y2O3，CeO2，Tb4O7及NH4H2PO4、Na2CO3、K2CO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量2％的礦化劑氧化硼，0.3％的硼酸，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在300℃下預(yù)燒3小時(shí)，再在900℃加熱1小時(shí)，在一氧化碳還原氣氛下在900℃煅燒4小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例4NaY0.6P2O7:Ce0.43+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比Y2(C2O4)3∶CeO2∶NH4H2PO4∶NaNO3＝0.6∶0.8∶4∶2準(zhǔn)確稱(chēng)取Y2(C2O4)3，CeO2及NH4H2PO4、NaNO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量2％的礦化劑硼酸，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在500℃下預(yù)燒1小時(shí)，650℃加熱3小時(shí)，在H2+N2還原氣氛下在800℃煅燒3小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例5KLa0.5P2O7:Ce0.23+，Tb0.33+的熒光粉的制備按摩爾比La2(C2O4)3∶CeO2∶Tb4O7∶(NH4)2HPO4∶KNO3＝0.5∶0.4∶0.15∶4∶2準(zhǔn)確稱(chēng)取La2(C2O4)3，CeO2，Tb4O7及(NN4)2HPO4、KNO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量3％的礦化劑SiO2，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在450℃下預(yù)燒2小時(shí)，再在600℃煅燒3小時(shí)，在活性炭還原氣氛下在600℃加熱3小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例6Na0.3K0.7Gd0.5P2O7:Ce0.23+，Tb0.33+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比Gd2(C2O4)3∶CeO2∶Tb4O7∶(NH4)2HPO4∶Na2CO3∶KNO3＝0.5∶0.4∶0.15∶4∶0.3∶1.4準(zhǔn)確稱(chēng)取Gd2(C2O4)3，CeO2，Tb4O7及(NH4)2HPO4、Na2CO3、KNO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量0.5％的礦化劑硼酸，1％的氧化硼，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在350℃下預(yù)燒2小時(shí)，再在700℃加熱2小時(shí)，在H2+N2還原氣氛下750℃加熱2小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例7Na0.8K0.2La0.7P2O7:Ce0.33+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比La2O3∶CeO2∶(NH4)2HPO4∶Na2CO3∶K2CO3＝0.7∶0.6∶4∶0.8∶0.2準(zhǔn)確稱(chēng)取La2O3，CeO2及(NH4)2HPO4、Na2CO3、K2CO3，混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量4％的礦化劑氧化硼，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在300℃下預(yù)燒2小時(shí)，800℃加熱2小時(shí)，在一氧化碳還原氣氛下在800℃下煅燒2小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例8KY0.6P2O7:Ce0.23+，Tb0.23+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比Y2(C2O4)3∶CeO2∶Tb4O7∶NH4H2PO4∶K2CO3＝0.6∶0.4∶0.1∶4∶1準(zhǔn)確稱(chēng)取Y2(C2O4)3、CeO2，Tb4O7及NH4H2PO4、K2CO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量0.3％的礦化劑SiO2，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在400℃下預(yù)燒1小時(shí)，700℃加熱2小時(shí)，在H2+N2還原氣氛下750℃煅燒2小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例9Na0.4K0.6La0.9P2O7:Ce0.13+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比La2O3∶CeO2∶(NH4)2HPO4∶Na2CO3∶K2CO3＝0.9∶0.2∶4∶0.4∶0.6準(zhǔn)確稱(chēng)取La2O3，CeO2及(NH4)2HPO4、Na2CO3，K2CO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量3％的礦化劑SiO2，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在300℃下預(yù)燒1小時(shí)，900℃加熱1小時(shí)，在活性炭還原氣氛下900℃煅燒1小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例10KGd0.4P2O7:Ce0.43+，Tb0.23+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比Gd2O3∶CeO2∶Tb4O7∶(NH4)2HPO4∶KNO3＝0.4∶0.8∶0.1∶4∶2準(zhǔn)確稱(chēng)取Gd2O3，CeO2，Tb4O7及(NH4)2HPO4、K2CO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量3.5％的礦化劑SiO2，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在400℃下預(yù)燒3小時(shí)，800℃加熱2小時(shí)，在活性炭還原氣氛下在900℃煅燒1小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例11Na0.9K0.1Gd0.7P2O7:Ce0.13+，Tb0.23+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比Gd2(C2O4)3∶CeO2∶Tb4O7∶NH4H2PO4∶NaNO3∶K2CO3＝0.7∶0.2∶0.1∶4∶1.8∶0.1準(zhǔn)確稱(chēng)取Gd2(C2O4)3，CeO2，Tb4O7及NH4H2PO4、NaNO3、K2CO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量0.2％的礦化劑硼酸，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在350℃下預(yù)燒3小時(shí)，650℃加熱2小時(shí)，在H2+N2還原氣氛下在800℃下煅燒2小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例12NaY0.4P2O7:Ce0.43+，Tb0.23+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比Y2(C2O4)3∶CeO2∶Tb4O7∶(NH4)2HPO4∶Na2CO3＝0.4∶0.8∶0.1∶4∶1準(zhǔn)確稱(chēng)取Y2(C2O4)3，CeO2，Tb4O7及(NH4)2HPO4、Na2CO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量0.8％的礦化劑氧化硼，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在300℃下預(yù)燒3小時(shí)，700℃加熱2小時(shí)，在H2+N2還原氣氛下在800℃加熱2小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例13NaLa0.3Y0.2P2O7:Ce0.43+，Tb0.13+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比La2O3∶Y2(C2O4)3∶CeO2∶Tb4O7∶(NH4)2HPO4∶Na2CO3＝0.3∶0.2∶0.8∶0.05∶4∶1準(zhǔn)確稱(chēng)取La2O3，Y2(C2O4)3，CeO2，Tb4O7及(NH4)2HPO4、Na2CO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量1％的礦化劑SiO2，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在300℃下預(yù)燒3小時(shí)，再在650℃煅燒3小時(shí)，在活性炭還原氣氛下在700℃下煅燒2小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例14NaLa0.1Gd0.3P2O7:Ce0.43+，Tb0.23+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比La2O3∶Gd2O3∶CeO2∶Tb4O7∶(NH4)2HPO4∶Na2CO3＝0.1∶0.3∶0.8∶0.1∶4∶1準(zhǔn)確稱(chēng)取La2O3，Gd2O3，CeO2，Tb4O7及(NH4)2HPO4、Na2CO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量2.5％的礦化劑氧化硼，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在350℃下預(yù)燒2小時(shí)，再在800℃煅燒2小時(shí)，在活性炭還原氣氛下在850℃下煅燒2小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
實(shí)施例15NaGd0.4Y0.2P2O7:Ce0.33+，Tb0.13+的熒光粉的制備將反應(yīng)物按摩爾比Gd2(C2O4)3∶Y2(C2O4)3∶CeO2∶Tb4O7∶(NH4)2HPO4∶Na2CO3＝0.4∶0.2∶0.6∶0.05∶4∶1準(zhǔn)確稱(chēng)取La2O3，CeO2，Tb4O7及(NH4)2HPO4、Na2CO3混合，同時(shí)加入混合原料總質(zhì)量4％的礦化劑硼酸，在瑪瑙研缽或球磨機(jī)中研磨。將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中，壓實(shí)，放入加熱容器中，在400℃下預(yù)燒3小時(shí)，再在750℃煅燒2小時(shí)，在活性炭還原氣氛下在800℃下煅燒2小時(shí)，趁熱取出，冷卻，選粉，研磨即得產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種稀土焦磷酸鹽熒光粉，其特征在于其主要成分為MILn1-x-yP2O7:Cex，Tby，MI是Na，K中的一種或以上；Ln是La、Gd、Y中的一種或以上；x值范圍在0.1～0.4；y值范圍在0～0.4。
2.權(quán)利要求1所述稀土焦磷酸鹽熒光粉MILn1-x-yP2O7:Cex，Tby的合成方法，其特征在于包括如下步驟(1)混合研磨按化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取Ln2O3(Ln＝La、Gd或Y)與RE2O3(RE＝Ce，Tb)以及(NH4)2HPO4，M2CO3(M＝Na，K)，或者是Ln2(C2O4)3(Ln＝La、Gd或Y)與RE2(C2O4)3(RE＝Ce，Tb)以及NH4H2PO4，MNO3(M＝Na，K)；將上述反應(yīng)物與礦化劑混合，加入研磨助劑，在瑪瑙研缽中研磨均勻；(2)烘干裝樣將上述研磨好的混合物烘干后裝入剛玉坩堝中壓實(shí)；(3)灼燒將裝有反應(yīng)混合物的坩堝放入加熱容器中，在300-500℃預(yù)燒1-3小時(shí)，然后在600～900℃恒溫灼燒1-3小時(shí)，趁熱取出冷卻、研磨；對(duì)于含Ce3+、Tb3+樣品還要在研磨后在溫度為600～900℃、還原氣氛中二次灼燒1～4小時(shí)，然后趁熱取出冷卻、研磨；(4)后處理將產(chǎn)物放在紫外燈下選粉后得產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟(1)中，所述礦化劑優(yōu)選SiO2、硼酸、氧化硼中的一種或一種以上，添加量為混合原料總質(zhì)量的0.1-5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于步驟(3)中，所述還原氣氛是活性炭、H2、N2+H2或CO。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種稀土焦磷酸鹽熒光粉，其主要成分為M
文檔編號(hào)C09K11/81GK101054518SQ200710028070
公開(kāi)日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者鐵紹龍, 韓美娟 申請(qǐng)人:華南師范大學(xué)