一種用立式電爐製備的稀土螢光材料及其製備方法
2023-07-25 06:00:41
專利名稱：一種用立式電爐製備的稀土螢光材料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種稀土螢光材料及其製備方法，特別是涉及一種用立式電爐製備的稀土螢光材料及其製備方法。
背景技術：
自古以來，人類就喜歡光明而害怕黑暗，愛迪生發明燈泡給人類帶來了光明，使人們在夜晚也能如白天一般地進行工作、學習和生活，而螢光燈的問世更是使照明業有了很大的發展，稀土節能燈的發明，被譽為人類民用照明光源新的裡程碑，在人類已開發出的很多實用的發光材料中，稀土元素起的作用很大，稀土的作用遠遠超過其它元素。其實，物質發光現象大致可分為兩類一類是物質受熱，產生熱輻射而發光，另一類是物體受激發吸收能量而躍遷至激發態(非穩定態)在返回到基態的過程中，以光的形式放出能量；以稀土化合物為基質和以稀土元素為激活劑的發光材料多屬於後一類，即稀土螢光粉；稀土元素原子具有豐富的電子能級，因為稀土元素原子的電子構型中存在4f軌道，為多種能級躍遷創造了條件，從而獲得多種發光性能。可以說，稀土是一個巨大的發光材料寶庫，在人類開發的各種發光材料中，稀土元素髮揮著非常重要的作用。近年開發成功的發光二極體LED白光源預示著人類照明新的革命，半導體固體照明將成為21世紀新興的高新技術產業。但是現有的能與發光二極體LED配合而成白光的稀土螢光材料其製作成本較高，技術上存在著一定的局限性。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術之不足，提供一種用立式電爐製備的稀土螢光材料及其製備方法，使得以工業化批量生產出能與發光二極體LED配合而成白光的稀土螢光材料，能克服以往技術的局限，具有物美價廉的特點。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種用立式電爐製備的稀土螢光材料，由下列組份及重量份組成三氧化二鋁21～48氫氧化鋁 13～35三氧化二鉈13～32三氧化二釔15～45微量添加物適量。
所述的微量添加物，由下列組份及重量份組成二氧化鈰 0.1～4三氧化二硼0.2～1.5五氧化二鈮0.1～0.8。
一種用立式電爐製備稀土螢光材料的方法，它是將三氧化二鋁、氫氧化鋁、三氧化二鉈、三氧化二釔及其微量添加物二氧化鈰、三氧化二硼、五氧化二鈮按照上述重量份配方進行稱量，混合後球磨5～20小時，然後將球磨後的混合物放入立式電爐專用的圓柱形燒缽，該圓柱形燒缽內部套放有另一個小燒缽，將碳粉放入裡面，在1300～1600℃的溫度下熱處理2～8小時，待冷卻後經過選粉和過篩獲得稀土螢光材料。
本發明的有益效果是，由於採用了以三氧化二鋁、氫氧化鋁、三氧化二鉈、三氧化二釔為主要原料，以二氧化鈰、三氧化二硼、五氧化二鈮為微量添加物，將三氧化二鋁、氫氧化鋁、三氧化二鉈、三氧化釔及其微量添加物二氧化鈰、三氧化二硼、五氧化二鈮按照一定的重量份配方進行稱量，混合後球磨5～20小時，然後將球磨後的混合物放入立式電爐專用的圓柱形燒缽，該圓柱形燒缽內部套放有另一個小燒缽，將碳粉放入裡面，在1300～1600℃的溫度下熱處理2～8小時，待冷卻後經過選粉和過篩獲得稀土螢光材料，這種利用立式電爐高溫固相反應合成技術，工業化批量生產出能與發光二極體LED配合而成白光的稀土螢光材料，能克服以往技術的局限，具有物美價廉的特點。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明作進一步詳細說明；但本發明的一種用立式電爐製備的稀土螢光材料不局限於實施例。
實施例一，本發明的一種用立式電爐製備的稀土螢光材料，它是以三氧化二鋁、氫氧化鋁、三氧化二鉈、三氧化二釔為主要原料，以二氧化鈰、三氧化二硼、五氧化二鈮為微量添加物，各組份按如下重量份進行稱量，取三氧化二鋁21、氫氧化鋁30、三氧化二鉈13、三氧化二釔36、二氧化鈰0.1、三氧化二硼1.5、五氧化二鈮0.5，將將上述稱量好的組份混合後球磨5～20小時，然後將球磨後的混合物放入立式電爐專用的圓柱形燒缽，該圓柱形燒缽內部套放有另一個小燒缽，將碳粉放入裡面，在1300～1600℃的溫度下熱處理2～8小時，待冷卻後經過選粉和過篩獲得稀土螢光材料。
當燒成溫度在1300℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為65％；當燒成溫度在1350℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為70％；當燒成溫度在1400℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為73％；當燒成溫度在1450℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為86％；當燒成溫度在1500℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為92％；當燒成溫度在1550℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為85％；當燒成溫度在1600℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為73％。
實施例二，本發明的一種用立式電爐製備的稀土螢光材料，它是以三氧化二鋁、氫氧化鋁、三氧化二鉈、三氧化二釔為主要原料，以二氧化鈰、三氧化二硼、五氧化二鈮為微量添加物，各組份按如下重量份進行稱量，取三氧化二鋁24、氫氧化鋁30、三氧化二鉈16、三氧化二釔30、二氧化鈰0.1、三氧化二硼1.5、五氧化二鈮0.5，將將上述稱量好的組份混合後球磨5～20小時，然後將球磨後的混合物放入立式電爐專用的圓柱形燒缽，該圓柱形燒缽內部套放有另一個小燒缽，將碳粉放入裡面，在1300～1600℃的溫度下熱處理2～8小時，待冷卻後經過選粉和過篩獲得稀土螢光材料。
當燒成溫度在1300℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為61％；當燒成溫度在1350℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為67％；當燒成溫度在1400℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為72％；當燒成溫度在1450℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為85％；當燒成溫度在1500℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為91％；當燒成溫度在1550℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為83％；當燒成溫度在1600℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為71％。
實施例三，本發明的一種用立式電爐製備的稀土螢光材料，它是以三氧化二鋁、氫氧化鋁、三氧化二鉈、三氧化二釔為主要原料，以二氧化鈰、三氧化二硼、五氧化二鈮為微量添加物，各組份按如下重量份進行稱量，取三氧化二鋁40、氫氧化鋁15、三氧化二鉈30、三氧化二釔15、二氧化鈰0.1、三氧化二硼1.5、五氧化二鈮0.5，將將上述稱量好的組份混合後球磨5～20小時，然後將球磨後的混合物放入立式電爐專用的圓柱形燒缽，該圓柱形燒缽內部套放有另一個小燒缽，將碳粉放入裡面，在1300～1600℃的溫度下熱處理2～8小時，待冷卻後經過選粉和過篩獲得稀土螢光材料。
當燒成溫度在1300℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為58％；當燒成溫度在1350℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為67％；當燒成溫度在1400℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為75％；當燒成溫度在1450℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為83％；當燒成溫度在1500℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為90％；當燒成溫度在1550℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為86％；當燒成溫度在1600℃時，稀土螢光材料的相對發光強度為76％。
權利要求
1.一種用立式電爐製備的稀土螢光材料，其特徵在於它由下列組份及重量份組成三氧化二鋁21～48氫氧化鋁 13～35三氧化二鉈13～32三氧化二釔15～45微量添加物適量。
2.根據權利要求1所述的一種用立式電爐製備的稀土螢光材料，其特徵在於所述的微量添加物，由下列組份及重量份組成二氧化鈰 0.1～4三氧化二硼0.2～1.5五氧化二鈮0.1～0.8。
3.一種用立式電爐製備稀土螢光材料的方法，其特徵在於它是將三氧化二鋁、氫氧化鋁、三氧化二鉈、三氧化二釔及其微量添加物二氧化鈰、三氧化二硼、五氧化二鈮按照重量份配方進行稱量，混合後球磨5～20小時，然後將球磨後的混合物放入立式電爐專用的圓柱形燒缽，該圓柱形燒缽內部套放有另一個小燒缽，將碳粉放入裡面，在1300～1600℃的溫度下熱處理2～8小時，待冷卻後經過選粉和過篩獲得稀土螢光材料。
全文摘要
本發明公開了一種用立式電爐製備的稀土螢光材料及其製備方法，它是採用以三氧化二鋁、氫氧化鋁、三氧化二鉈、三氧化二釔為主要原料，以二氧化鈰、三氧化二硼、五氧化二鈮為微量添加物，將上述組份按照一定的重量份配方進行稱量，混合後球磨5～20小時，然後將球磨後的混合物放入立式電爐專用的圓柱形燒缽，該圓柱形燒缽內部套放有另一個小燒缽，將碳粉放入裡面，在1300～1600℃的溫度下熱處理2～8小時，待冷卻後經過選粉和過篩獲得稀土螢光材料，這種利用立式電爐高溫固相反應合成技術，工業化批量生產出能與發光二極體LED配合而成白光的稀土螢光材料，能克服以往技術的局限，具有物美價廉的特點。
文檔編號C09K11/78GK1715366SQ20041002439
公開日2006年1月4日 申請日期2004年6月29日 優先權日2004年6月29日
發明者熊兆賢, 熊宏鑫 申請人:廈門量子星科技有限公司