一種抗轟擊性好的稀土摻雜螢光粉及其製備方法與流程
2023-05-05 00:48:06
本發明涉及一種螢光粉及其製備方法，具體涉及一種抗轟擊性好的稀土摻雜螢光粉及其製備方法。
背景技術：
稀土鎢酸鹽發光材料是一個很好的螢光基質材料，其化學性質穩定，猝滅濃度高，因此可以摻雜的稀土離子的濃度很高，這在一定程度上能提高所製備發光粉的發光性質。NaLa(WO4)2本身是自激活發光物質，當有外界能量的作用時，NaLa(WO4)2中的電子能從O2—的激發態的2p軌道遷移到W6+的中心空位軌道，正是這個原因，所以NaLa(WO4)2發光粉有一個寬的、強的電荷轉移帶。總的考慮，在近紫外激發下有較高的量子產率和發射帶的小半高寬對高亮度的輸出是至關重要的。Eu3+摻雜的NaLa(WO4)2螢光粉可以很有效的被近紫外區(380nm-410nm)的光所激發，並且其從外界所吸收的能量可以很順利的從NaLa(WO4)2基質傳遞給激活離子Eu3+，並且最終發射螢光。
張星在其碩士學位論文《稀土摻雜釔鋁石榴石及鎢酸鹽螢光粉的製備及發光性能研究》中，利用Eu2O3、La(NO3)3、Na2WO4製備了一種NaLa(WO4)2 :Eu3+螢光粉，但是其耐轟擊性欠佳，成本較高。
技術實現要素：
基於以上思考，本發明旨在提供一種耐轟擊性較好、亮度強、成本較低、封裝光效好的稀土摻雜鎢酸鹽螢光粉，及其製備方法。
本發明所要解決的技術問題採用以下的技術方案來實現：
一種抗轟擊性好的稀土摻雜螢光粉，其特徵在於，是由以下重量份的原料製成：
脂肪酸醯胺2-3，Eu2O3 2-5，滑石粉1-3，La(NO3)3·6H2O 12-23，十六烷基三甲基溴化銨2-5，Na2WO4·2H2O 30-40，石墨烯2-4，二氧化矽5-10，稀硝酸30-50，蒸餾水適量，乙醇適量，聚甲基丙烯酸甲酯15-25，乙酸乙酯30-40，聚乙二醇5-8，三氧化二鋁3-5；
所述稀硝酸的質量分數為10-30%；
所述的一種抗轟擊性好的稀土摻雜螢光粉及其製備方法，其特徵在於，是由以下步驟製成：
a. 向稀硝酸溶液中加入Eu2O3，使其完全溶解；將La(NO3)3·6H2O溶於水中後，一起加入到上述溶液中，攪拌8-25min，加入十六烷基三甲基溴化銨、Na2WO4·2H2O，並繼續攪拌10-30分鐘；
b. 調步驟a所得溶液PH至中性後，加入二氧化矽、滑石粉，攪拌均勻後將其轉入高壓釜中，在150-200℃條件下保溫15-20h；之後冷卻、過濾沉澱，並用蒸餾水、乙醇衝洗2-3次，再轉入烘箱中50-80℃保溫5-10h，得到包裹二氧化矽的NaLa(WO4)2 :Eu3+螢光粉；
c. 將聚甲基丙烯酸甲酯溶解於乙酸乙酯中，加入脂肪酸醯胺、聚乙二醇、石墨烯、三氧化二鋁，攪拌均勻後，將其塗覆在步驟b所得螢光粉表面形成薄膜，即得到以二氧化矽為核，並有薄膜包裹的螢光粉。
所述的一種抗轟擊性好的稀土摻雜螢光粉及其製備方法，其特徵在於，步驟c塗覆方法採用旋塗法。
本發明的有益效果是：在螢光粉合成過程中，加入二氧化矽作為核，一方面為螢光粉的結晶提供了晶核，促進其結晶，另一方面使得得到的螢光粉顆粒大，發光比表面積大，從而增加其光效，降低成本；將摻雜三氧化鋁的聚甲基丙烯酸甲酯塗覆與螢光粉表面形成薄膜，極大的提高了螢光粉的耐轟擊性能，從而延長了其使用壽命；同時，薄膜無色透明，不影響其光效的同時，提高了其耐老化性；摻雜的三氧化二鋁進一步提高了薄膜層的強度，顯著改善了其性質；配合添加的石墨烯等，提高了材料的抗衝擊強度。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。
實施例
一種抗轟擊性好的稀土摻雜螢光粉，其特徵在於，是由以下重量份的原料製成：
Eu2O3 5，La(NO3)3·6H2O 20，十六烷基三甲基溴化銨5，Na2WO4·2H2O 40，二氧化矽10，稀硝酸50，蒸餾水適量，乙醇適量，聚甲基丙烯酸甲酯25，乙酸乙酯40，聚乙二醇8，三氧化二鋁5；
所述稀硝酸的質量分數為10-30%；
所述的一種抗轟擊性好的稀土摻雜螢光粉及其製備方法，其特徵在於，是由以下步驟製成：
a. 向稀硝酸溶液中加入Eu2O3，使其完全溶解；將La(NO3)3·6H2O溶於水中後，一起加入到上述溶液中，攪拌8-25min，加入十六烷基三甲基溴化銨、Na2WO4·2H2O，並繼續攪拌10-30分鐘；
b. 調步驟a所得溶液PH至中性後，加入二氧化矽，攪拌均勻後將其轉入高壓釜中，在150-200℃條件下保溫15-20h；之後冷卻、過濾沉澱，並用蒸餾水、乙醇衝洗2-3次，再轉入烘箱中50-80℃保溫5-10h，得到包裹二氧化矽的NaLa(WO4)2 :Eu3+螢光粉；
c. 將聚甲基丙烯酸甲酯溶解於乙酸乙酯中，加入聚乙二醇、三氧化二鋁，攪拌均勻後，將其塗覆在步驟b所得螢光粉表面形成薄膜，即得到以二氧化矽為核，並有薄膜包裹的螢光粉。
所述的一種抗轟擊性好的稀土摻雜螢光粉及其製備方法，其特徵在於，步驟c塗覆方法採用旋塗法。
本發明的技術參數為：激發波長為393nm時，螢光粉最強發射峰位於590-620nm。