一種合成高性能YAG:Ce熒光粉的新方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于稀土發(fā)光材料【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一類能顯著提高合成YAG:Ce熒光粉發(fā)光性能的助熔劑及其應(yīng)用方法。所述的YAG:Ce熒光粉的化學(xué)組成通式為Y3-a-bGdbAl5O12:Cea，其中，0.001≤a≤0.1，0≤b≤2。所述的能顯著提高合成YAG:Ce熒光粉發(fā)光性能的助熔劑是指一些酸式氟化物或者在反應(yīng)過程中能夠產(chǎn)生酸式氟化物的助熔劑組合。采用酸式氟化物助溶劑能夠很好保持反應(yīng)過程的酸性氛圍，有利于提高YAG:Ce熒光粉的分散性，促進(jìn)四價(jià)鈰更充分的還原成三價(jià)鈰。因此本發(fā)明生產(chǎn)的YAG:Ce熒光粉具有亮度高，光衰小，分散性和穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。
【專利說明】一種合成高性能YAG: Ce熒光粉的新方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】: 本發(fā)明屬于稀土發(fā)光材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種合成高性能YAG:Ce熒光粉的新方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
目前，白光LED的量產(chǎn)方案仍然是LED芯片與熒光轉(zhuǎn)換材料相結(jié)合的經(jīng)典方法。其主流該方案是:藍(lán)光LED (450-470nm) +熒光粉。白光LED光源根據(jù)色溫又可分為冷白光和暖白光，其中冷白光LED主要是藍(lán)光LED+YAG: Ce熒光粉，這一組合占市場(chǎng)的百分之七十以上。該方案是由藍(lán)光LED芯片和可被藍(lán)光有效激發(fā)的發(fā)黃光的YAG:Ce熒光粉組合，其中藍(lán)光LED的一部分藍(lán)光被YAG = Ce吸收而發(fā)射出黃光。產(chǎn)生的黃光和剩余的藍(lán)光混合成白光。調(diào)控它們的強(qiáng)度比，即可得到各種中-高色溫的白光。市場(chǎng)上暖白光LED主要LED芯片+YAG:Ce熒光粉及氮化物紅粉組合，其中YAG:Ce熒光粉與氮化物熒光粉的比重大約為10:1左右，所以說YAG:Ce熒光粉仍然是主體部分。因此，無論從冷白光還是暖白光LED的發(fā)展來看，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)YAG = Ce熒光粉都將是白光LED應(yīng)用最為重要的熒光粉。此外，隨著LED市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大，熒光粉的市場(chǎng)份額也一定會(huì)得到提升。因?yàn)殡S著功率型LED的逐漸普及SMD封裝技術(shù)等的日漸成熟，單顆LED熒光粉的用量會(huì)大幅增加。當(dāng)然，在對(duì)YAG = Ce熒光粉的需求量迅速增加的同時(shí)，對(duì)其質(zhì)量要求也將越來越高。首先，高光效是LED的首要目標(biāo)，所以要求YAG: Ce熒光粉有更高的光轉(zhuǎn)換效率。其次，封裝后LED的光衰要小，色坐標(biāo)漂移也要小，這就是要求YAG:Ce熒光粉要有更高的穩(wěn)定性。再次，熒光粉粒度適中的同時(shí)分散性要好。從市場(chǎng)上看目前小功率用YAG = Ce熒光粉粒度多在7-10微米左右，大功率用YAG = Ce熒光粉為了保持穩(wěn)定性及亮度，粒度則多在12-16微米左右。YAGiCe熒光粉如此大的粒度在配粉時(shí)很容易造成沉淀，影響封裝效果。所以要求YAG:Ce熒光粉一定要有很好的分散性。遺憾的是目前國(guó)內(nèi)廠家很難生產(chǎn)出同時(shí)滿足以上要求的YAG:Ce熒光粉，與歐美日韓及我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的生產(chǎn)技術(shù)水平仍然有較大的差距。
[0003]事實(shí)上，國(guó)內(nèi)外對(duì)YAG = Ce熒光粉的研究非常廣泛。早在1999年美國(guó)專利US5998925就對(duì)YAG = Ce在Y/Gd比，Al/Ga比上進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化，使其可以發(fā)射光譜的峰值可以從530-570nm之間變化，應(yīng)用于藍(lán)光LED芯片可以產(chǎn)生不同色溫的光，取得了很好的效果。類似的研究還有美國(guó)專利US6069440等，自此之后對(duì)YAG = Ce熒光粉改進(jìn)取得矚目成果的并不多見。
[0004]近年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)YAG:Ce的研究也主要集中在新合成方法的改進(jìn)。例如，在液相法合成方面:最近Hsuan-Min Lee等通過噴霧干燥法合成了分散性很好的YAG: Ce突光粉。Kyeong Youl Jung等采用微波加熱的方法合成YAG:Ce粉,這種方法合成YAG:Ce具有合成時(shí)間短，溫度低，分散性好等特點(diǎn)。Jia等通過溶劑熱法合成YAG:Ce粉也得到了不錯(cuò)的效果。此外還有Yan等采用溶膠-燃燒法低溫合成YAG: Ce粉及Yang等報(bào)道新型共沉淀法合成YAG = Ce粉等眾多報(bào)道。
[0005]美國(guó)專利US6409938早就報(bào)道了草酸沉淀法，并以氟化鋁為助溶劑合成了 YAG:Ce粉。中國(guó)專利CN1254747也曾報(bào)道用均相沉淀法合成YAG = Ce粉。中國(guó)專利CN100543110C采用的則是非均相沉淀法合成獲得低團(tuán)聚度，粒度為3-15微米的YAG:Ce熒光粉。中國(guó)專利CN101077974A在微乳液體系中合成了納米級(jí)的YAG粉。CN101831298A采用溶膠凝膠法合成YAG = Ce粉。中國(guó)專利CNlO 1497790A用燃燒法合成YAG: Ce，認(rèn)為用硫酸銨和尿素為燃燒劑有不錯(cuò)的效果。
[0006]固相法是最早開發(fā)的生產(chǎn)方法之一，該方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，效率高，容易批量生產(chǎn)，因而是目前工業(yè)大批量生產(chǎn)中最常用的方法。在該類方法中助熔劑的使用起到了很大的作用。例如=Won等報(bào)道了采用BaF2為助溶劑的改進(jìn)型固相法。中國(guó)專利CN1880402A報(bào)道了固相法合成YAG: Ce粉，提到采用CeF3做助溶劑有不錯(cuò)的效果。中國(guó)專利CN101838536A也報(bào)道了固相法合成YAG:Ce粉，采用Sb及Bi做敏化劑，增加了 Ce的發(fā)光強(qiáng)度等。并采用了兩次還原來修復(fù)YAG晶格。中國(guó)專利CN100554364C則報(bào)道了采用BaF2和H3BO3為助溶劑，采用氣流破碎原料，免球磨的方式生產(chǎn)粒度較小的YAG = Ce粉等。
[0007]我國(guó)生產(chǎn)的YAG:Ce粉質(zhì)量與發(fā)達(dá)國(guó)家的相比仍然有較大的差距，主要體現(xiàn)在封轉(zhuǎn)后的LED光效低，光衰大，1000小時(shí)的色坐標(biāo)漂移也很厲害。此外，封裝后的產(chǎn)品還經(jīng)常存在光圈，光斑等問題。主要原因就是生產(chǎn)的YAG = Ce粉存在亮度低，穩(wěn)定性差及分散性差等眾多缺點(diǎn)。在我們申請(qǐng)的一種能顯著提高合成YAG = Ce熒光粉熒光強(qiáng)度和穩(wěn)定性的方法中，主要采用了對(duì)熒光粉進(jìn)行表面酸處理后進(jìn)行二次還原煅燒的方法來提高合成熒光粉的性能。本發(fā)明則強(qiáng)調(diào)在煅燒過程中使用酸式鹽助熔劑及其能產(chǎn)生酸式鹽助熔劑的組合，可以采用一次高溫還原煅燒、也可以采用兩階段的煅燒來達(dá)到提高合成熒光粉強(qiáng)度的方法。
[0008]目前國(guó)內(nèi)外合成YAG:Ce均采用一次助溶劑法，也就是只在灼燒時(shí)加入助溶劑(常用BaF2, H3BO3等)。本發(fā)明采用的助熔劑主要是酸式氟化物，可以采用一次高溫還原煅燒，更適合于采用兩階段煅燒法。在兩階段煅燒法中，還原煅燒步驟所加入的助熔劑應(yīng)為易揮發(fā)，無殘留的助熔劑。在該類助熔劑存在下，通過還原煅燒可以得到晶格發(fā)育完整和分散性好的YAG = Ce熒光粉，從而提高YAG = Ce的亮度及穩(wěn)定性。此外，該方法可以在改善YAG = Ce分散性的同時(shí)使YAG:Ce中的四價(jià)鈰能充分的還原成三價(jià)鈰。所以本發(fā)明采用的兩階段助溶煅燒法及使用的新型助溶劑所生產(chǎn)的YAG:Ce熒光粉的發(fā)光性能和穩(wěn)定性明顯優(yōu)于其他傳統(tǒng)方法。
[0009]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種物理化學(xué)性能穩(wěn)定，發(fā)光效果好，分散性高的LED用YAG:Ce熒光粉。以滿足高亮度，低光衰白光LED封裝的需要。
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法簡(jiǎn)單，易于操作，無污染，成本低，易于工業(yè)化的YAG = Ce熒光粉制備方法。
[0011]本發(fā)明的目的是通過選擇合適的助熔劑及其組合，采用一次高溫還原煅燒或采用兩階段的助熔煅燒法來實(shí)現(xiàn)的:在兩階段的助熔煅燒法中第一階段的助熔煅燒是在一種或多種助熔劑存在下于1500-1650°c溫度范圍煅燒1-12小時(shí)，所用助熔劑可以是BaF2、SrF2, MgF2, BaHF3> SrHF3> MgHF3> NaF, LiF 中的一種或多種，優(yōu)選 SrF2、BaHF3 和 NaF ;助熔劑的重量占物料總質(zhì)量的0.1-5%，優(yōu)選0.5-2%，其主要目的是使YAG: Ce粉的一次成相效果良好。第二階段的助熔是煅燒在還原氣氛下并外加一種或多種易揮發(fā)，無殘留的助熔劑，于1400-1550°C溫度范圍內(nèi)煅燒1-12小時(shí)，優(yōu)選的助熔劑為NH4HF2，助熔劑的重量占物料總質(zhì)量?jī)?yōu)選為0.5-2%，該助熔劑在還原時(shí)可以有效的對(duì)YAG = Ce晶格進(jìn)行修復(fù)，達(dá)到提高YAG:Ce的亮度及穩(wěn)定性的目的。此外，NH4HF2*解產(chǎn)生的還原氣氛一方面可以提高YAG = Ce分散性，另一方面又使YAG:Ce中的四價(jià)鈰更能充分的還原成三價(jià)鈰。所以本發(fā)明采用的兩階段助熔煅燒法及相應(yīng)的助熔劑所生產(chǎn)的YAG:Ce粉性能十分優(yōu)異。具有發(fā)光效果好，光衰小，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，分散性好及易于工業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn)。在白光LED照明領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0012]本發(fā)明涉及的兩階段助熔煅燒法制備熒光粉的具體步驟和條件如下:
(I)以含招，釔，釓和鈰的單質(zhì)和化合物為原料，按照化學(xué)組成式Y(jié)3_a_bGdbAl5012: Cea要求的摩爾比準(zhǔn)確稱取相應(yīng)原料，并加入相應(yīng)量的助熔劑，使其混合均勻。所用的原料可以是金屬鋁及其氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽和氯化物；金屬釔及其氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽和氯化物；金屬釓及其氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽和氯化物；金屬鈰及其氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽和氯化物；其中，優(yōu)選原料為Al2O3, Y2O3, Gd2O3, CeO2等常見的原料。純度要求均為分析純以上。所用助溶劑為BaF2、SrF2, MgF2, BaHF3> SrHF3> MgHF3> NaF, LiF中的一種或多種。優(yōu)選復(fù)合助溶劑為SrF2、BaHF3和NaF。復(fù)合助溶劑的重量占物料總質(zhì)量?jī)?yōu)選的0.5-2%。 [0013](2)將步驟(1)得到的混合物料放入馬弗爐中在1500_1650°C下高溫預(yù)燒，優(yōu)選1550-1600?;預(yù)燒時(shí)間為1-12小時(shí)，每次的焙燒時(shí)間優(yōu)選4_8小時(shí)。
[0014](3)將步驟(2)中得到的預(yù)燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，干篩，水洗，離心，烘干后加入另一類助熔劑，再次混合均勻。所說的助溶劑為NH4HF2, NH4Cl和NH4F中的一種或兩種，優(yōu)選NH4HF20助溶劑的重量占物料總質(zhì)量?jī)?yōu)選的0.5-2%。
[0015](4)將步驟(3)的產(chǎn)物在還原氣氛下焙燒。焙燒溫度為1400_1550°C，優(yōu)選1450-1500°C ;焙燒時(shí)間為1-12小時(shí)，優(yōu)選4-8小時(shí)。
[0016](5)將步驟(4)得到的產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，干篩，水洗，濕篩，離心，烘干，再次干篩后即得到本發(fā)明YAG = Ce熒光粉。
[0017]本發(fā)明的效果與優(yōu)點(diǎn):
(I)相對(duì)傳統(tǒng)的一次助熔劑法，使用本發(fā)明的兩階段助熔煅燒法及相應(yīng)的助熔劑生產(chǎn)YAGiCe熒光粉具有更好的結(jié)晶性和分散性，可大大提高合成YAG = Ce熒光粉的亮度及穩(wěn)定性。是一種高效，理想的藍(lán)光LED用YAG: Ce熒光粉。
[0018](2)本發(fā)明的熒光粉物理化學(xué)性能穩(wěn)定，與環(huán)境中的氧氣，水，二氧化碳等不發(fā)生反應(yīng)，耐熱，無毒，無公害。
[0019](3)本發(fā)明的熒光粉制備方法簡(jiǎn)單易于操作，具有很好的應(yīng)用前景。
[0020]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為實(shí)施例1以BaF2為一次助溶劑與實(shí)施例2以BaHF3為一次助溶劑，實(shí)施例9以BaHF3, SrF2和NaF為一次助溶劑，實(shí)施例15以BaHF3, SrF2, NaF和NH4HF2為一次助溶劑及實(shí)施例17以BaHF3, SrF2和NaF為一次助溶劑，NH4HF2為二次助溶劑制備的YAG = Ce在543納米監(jiān)測(cè)下的激發(fā)光譜對(duì)比圖；由圖可知，采用一次助溶劑時(shí)合成YAG:Ce粉的激發(fā)光譜強(qiáng)度順序?yàn)?BaHF3, SrF2, NaF 和 NH4HF2 > BaHF3, SrF2, NaF > BaHF3 > BaF2。并且明顯看出采用二次助溶劑(以BaHF3, SrF2, NaF為一次助溶劑，NH4HF2為二次助溶劑)制備的YAG = Ce激發(fā)強(qiáng)度最強(qiáng)，效果最好。[0021]圖2為實(shí)施例1以BaF2為一次助溶劑與實(shí)施例2以BaHF3為一次助溶劑，實(shí)施例9以BaHF3, SrF2和NaF為一次助溶劑，實(shí)施例15以BaHF3, SrF2, NaF和NH4HF2為一次助溶劑及實(shí)施例17以BaHF3, SrF2和NaF為一次助溶劑，NH4HF2為二次助溶劑制備的YAG = Ce在460納米激發(fā)下的發(fā)射光譜對(duì)比圖；由圖可知，采用一次助溶劑時(shí)合成YAG:Ce粉的發(fā)光強(qiáng)度順序?yàn)?BaHF3, SrF2, NaF 和 NH4HF2 > BaHF3, SrF2, NaF > BaHF3 > BaF2。并且明顯看出采用二次助溶劑(以BaHF3, SrF2, NaF為一次助溶劑，NH4HF2為二次助溶劑)制備的YAG = Ce發(fā)光強(qiáng)度最強(qiáng)，效果最好。
[0022]具體實(shí)施方案:
實(shí)施例1:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2,4.478 克 BaF20 以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)。混合均勻以后，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600°C保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干后，再于還原氣氛下在1450-1500?之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0023]實(shí)施歹Ij2:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2,4.478 克 BaHF30 以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院?，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600°C保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干后，再于還原氣氛下在1450-1500?之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0024]實(shí)施歹Ij3:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2,4.478 克 MgHF30 以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院?，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600°C保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干后，再于還原氣氛下在1450-1500?之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0025]實(shí)施列4:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2,4.478 克 SrHF3。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院?，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600°C保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干后，再于還原氣氛下在1450-1500?之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0026]實(shí)施列5:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2, 2.239 克 BaHF3,2.239克SrF2。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院螅b入氧化鋁坩堝，在1550-1600?保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干后，再于還原氣氛下在1450-1500°C之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0027]實(shí)施列6:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2, 2.239 克 BaHF3,2.239克MgF2。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院?，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600?保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干后，再于還原氣氛下在1450-1500°C之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0028]實(shí)施列7:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2, 2.239 克 BaHF3,2.239克BaF2。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院螅b入氧化鋁坩堝，在1550-1600?保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干后，再于還原氣氛下在1450-1500°C焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0029]實(shí)施列8:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2, 2.239 克 BaHF3,2.239克SrF2, 2.9858克LiF。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院?，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600°C保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干后，再于還原氣氛下在1450-1500°C之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品O [0030]實(shí)施列9:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2, 2.239 克 BaHF3,2.239克SrF2, 2.9858克NaF。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)。混合均勻以后，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600°C保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干后，再于還原氣氛下在1450-1500°C焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0031]實(shí)施歹Ij10:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2, 2.239 克 BaHF3,2.239克MgF2, 2.9858克NaF。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)。混合均勻以后，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600°C保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干后，再于還原氣氛下在1450-1500°C之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品O
[0032]實(shí)施歹Ij11:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2, 2.239 克 BaHF3,2.239克BaF2, 2.9858克NaF。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院?，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600°C保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干后，再于還原氣氛下在1450-1500°C焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0033]實(shí)施歹Ij12:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2,4.478 克 BaHF3,2.9858克NaF。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院螅b入氧化鋁坩堝，在1550-1600?保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干。再將產(chǎn)物中加入2.9858克NH4HF2,裝入混料桶混合18小時(shí)。混合均勻后置于還原氣氛下在1450-1500?焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0034]實(shí)施歹Ij13:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2,4.478 克 BaHF3,
2.9858克NaF。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院?，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600?保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干。再將產(chǎn)物中加入2.9858克NH4F，裝入混料桶混合18小時(shí)?；旌暇鶆蚝笾糜谶€原氣氛下在1450-1500?之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0035]實(shí)施歹Ij14:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2,4.478 克 BaHF3,2.9858克NaF。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)。混合均勻以后，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600?保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干。再將產(chǎn)物中加入2.9858克NH4Cl,裝入混料桶混合18小時(shí)?；旌暇鶆蚝笾糜谶€原氣氛下在1450-1500?焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0036]實(shí)施歹Ij15:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2, 2.239 克 BaHF3,
2.239克SrF2, 2.9858克NaF，2.9858克NH4HF2。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院螅b入氧化鋁坩堝，在1550-1600°C保溫4_8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干后，再于還原氣氛下在1450-1500?之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品經(jīng)再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0037]實(shí)施歹Ij16:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2, 2.239 克 BaHF3,
2.239克SrF2, 2.9858克NaF。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院?，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600°C保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干。再將產(chǎn)物中加入2.9858克NH4Cl,裝入混料桶混合18小時(shí)?；旌暇鶆蚝笾糜谶€原氣氛下在1450-1500°C之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品經(jīng)再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0038]實(shí)施歹Ij17:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2, 2.239 克 BaHF3,
2.239克SrF2, 2.9858克NaF。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院?，裝入氧化鋁坩堝，在1550-1600°C保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干。再將產(chǎn)物中加入2.9858克NH4HF2，裝入混料桶混合18小時(shí)?；旌暇鶆蚝笾糜谶€原氣氛下在1450-1500°C之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
[0039]實(shí)施歹Ij18:稱取 165.97 克 Y2O3,127.45 克 Al2O3, 5.1639 克 CeO2, 2.239 克 BaHF3,
2.239克SrF2, 2.9858克NaF。以上原料均為分析純，將上述原料裝入混料桶混合24小時(shí)?；旌暇鶆蛞院螅b入氧化鋁坩堝，在1550-1600°C保溫4-8小時(shí)。將灼燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，離心，烘干。再將產(chǎn)物中加入2.9858克NH4F,裝入混料桶混合18小時(shí)。混合均勻后置于還原氣氛下在1450-1500°C之間焙燒4-8小時(shí)。所得產(chǎn)品經(jīng)再次鄂破，對(duì)輥，100目干篩，熱水洗，400目濕篩，離心，烘干后，再次干篩即得本發(fā)明產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.一種合成高性能YAG:Ce熒光粉的新方法，其特征是，在合成過程中使用了酸式氟化物助熔劑或者能夠產(chǎn)生酸式氟化物的助熔劑組合，其煅燒過程采用一次高溫還原煅燒或采用兩階段煅燒法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成高性能YAG:Ce熒光粉的新方法，其特征是，所述的一次高溫還原煅燒法是指將配料混合后直接在還原氣氛下高溫煅燒，包括以下步驟: (1)以含招，釔，釓和鈰的單質(zhì)和化合物為原料，按照化學(xué)式Y(jié)3_a_bGdbAl5012:Cea要求的摩爾比準(zhǔn)確稱取相應(yīng)原料，并加入酸性氟化物助溶劑，使其混合均勻； (2)將步驟(1)得到的混合物料放入坩堝，在1500-1650°C下的還原氣氛中煅燒，保溫1-24小時(shí)，隨爐冷卻至室溫； (3)將步驟(2)中得到的還原產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，干篩，水洗，濕篩，離心，烘干，干篩后得到所需的熒光粉產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成高性能YAG:Ce熒光粉的新方法，其特征是，所述的兩階段煅燒法是指將配料混合后先在大氣氣氛下高溫煅燒，再在還原氣氛下稍低一些的溫度下煅燒，具體方法是: (I)以含招，乾，釓和鈰的單質(zhì)和化合物為原料，按照化學(xué)式Y(jié)3-a-bGdbAl5012:Cea要求的摩爾比準(zhǔn)確稱取相應(yīng)原料,加入一種或多種酸性氟化物助溶劑，使其混合均勻； (2)將步驟(1)得到的混合物料放入坩堝，在1500-1650°C下煅燒，保溫1_12小時(shí)，隨爐冷卻至室溫； (3)將步驟⑵中得到的預(yù)燒產(chǎn)物鄂破，對(duì)棍，干篩，水洗，離心，烘干； (4)在步驟(3)所得到的產(chǎn)物中加入新的助溶劑，并混合均勻； (5)將步驟(4)中得到的混合產(chǎn)物放入坩堝，在1400-1550°C下的還原氣氛中煅燒，保溫1-12小時(shí)后隨爐冷卻至室溫； (6)將步驟(5)中得到的還原產(chǎn)物鄂破，對(duì)輥，干篩，水洗，濕篩，離心，烘干，再次干篩后得到所需的熒光粉產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種合成高性能YAG= Ce熒光粉的新方法，其特征是，所述的酸性氟化物助溶劑為BaF2、SrF2, MgF2, BaHF3> SrHF3> MgHF3> NaF, LiF中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種合成高性能YAG:Ce熒光粉的新方法，其特征在于步驟(4)中所述的助溶劑為NH4HF2, NH4Cl和NH4F中的一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種合成高性能YAG:Ce熒光粉的新方法，其特征是，所述助溶劑的重量占物料總質(zhì)量的0.5-5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種合成高性能YAG:Ce熒光粉的新方法，其特征是，所述助溶劑的重量占物料總質(zhì)量的0.5-5%。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種合成高性能YAG:Ce熒光粉的新方法，其特征是，其中a的值0.02≤a≥0.08，b的值0.02≤b≤1.5。
【文檔編號(hào)】C09K11/80GK103666471SQ201310387833
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月31日
【發(fā)明者】李永繡, 周雪珍, 裴浩宇, 歐陽春梅, 莫志健 申請(qǐng)人:儀征市森泰化工有限公司