一种硅酸盐绿色荧光粉的高温后处理方法

摘要

本发明涉及一种硅酸盐绿色荧光粉的高温后处理方法。其特点是，包括如下步骤：(1)称取成品硅酸盐绿色荧光粉A2-xSiO4:xEu，其中0＜x＜0.1，A为Ba、Sr或两者组合，然后加入SiO2、AO和Eu2O3混合均匀；(2)将得到的混合物置于还原气氛中进行烧结，首先在1h内升温至T，保温一段时间t，然后降温至室温，将样品取出，置于滚瓶机上用玻璃球缓慢打散，即得所需荧光粉。本发明涉及一种硅酸盐绿色荧光粉的高温后处理方法，利用常见的廉价化合物为辅助后处理烧结材料，改善了粉体的表面特性，通过对成品粉进行高温处理，表面修复，提高粉体颗粒的完整性，从而制备出亮度较高，形貌较好的硅酸盐绿色荧光粉材料。

权利要求

1.一种硅酸盐绿色荧光粉的高温后处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)称取成品硅酸盐绿色荧光粉A2-xSiO4:xEu，其中0＜x＜0.1，A为Ba、Sr或两者组合，然后加入SiO2、AO和Eu2O3混合均匀，其中SiO2的量为荧光粉摩尔量的1％-5％，Eu的量为荧光粉中Eu摩尔含量的1％-20％，AO的含量为荧光粉中A摩尔含量的1％-5％；

(2)将得到的混合物置于还原气氛中进行烧结，首先在1h内升温至T，保温一段时间t，然后降温至室温，将样品取出，置于滚瓶机上用玻璃球缓慢打散，即得所需荧光粉；

其中900℃≤T≤1100℃，t≥6h，还原气氛为N2和H2混合气体，并且N/H比为99-3之间；

步骤(2)中缓慢打散是指控制转速在100r/min-175r/min，时间为24h-64h之间。

2.如权利要求1所述的一种硅酸盐绿色荧光粉的高温后处理方法，其特征在于：步骤(1)中SiO2和AO的含量保持一致，即含量1％的SiO2对应含量1％的AO。

说明书

一种硅酸盐绿色荧光粉的高温后处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种硅酸盐绿色荧光粉的高温后处理方法。

背景技术

[0002] 近年来，国际上报道了大量白光LED用的荧光粉。在适于近紫外光-蓝光激发的荧光粉中，稀土硅酸盐荧光粉具有良好的发光性质和物理化学稳定性，是性能较好的一类荧光粉。然而硅酸盐荧光粉制备过程中存在一个问题就是烧结制备的样品在初步过筛以后亮度很高，但是球磨到LED适宜使用的粒度时，光衰巨大。其主要原因是由于硅酸盐多为玻璃体，球磨过程容易破碎其表面，导致表面凹凸不平影响发光。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种硅酸盐绿色荧光粉的高温后处理方法，目的是在破碎粉体以后对其表面进行烧结修复的同时保持粉体粒度不变或者较小，从而使粉体保持最佳的光学性质。

[0004] 一种硅酸盐绿色荧光粉的高温后处理方法，其特别之处在于，包括如下步骤：

[0005] (1)称取成品硅酸盐绿色荧光粉A2-xSiO4:xEu，其中0＜x＜0.1，A为Ba、Sr或两者组合，然后加入SiO2、AO和Eu2O3混合均匀，其中SiO2的量为荧光粉摩尔量的1％-5％，Eu的量为荧光粉中Eu摩尔含量的1％-20％，AO的含量为荧光粉中A摩尔含量的1％-5％；

[0006] (2)将得到的混合物置于还原气氛中进行烧结，首先在1h内升温至T，保温一段时间t，然后降温至室温，将样品取出，置于滚瓶机上用玻璃球缓慢打散，即得所需荧光粉；

[0007] 其中900℃≤T≤1100℃，t≥6h，还原气氛为N2和H2混合气体，并且N/H比为99-3之间。

[0008] 步骤(1)中SiO2和AO的含量保持一致，即含量1％的SiO2对应含量1％的AO。

[0009] 步骤(2)中缓慢打散是指控制转速在100r/min-175r/min，时间为24h-64h之间。

[0010] 本发明涉及一种硅酸盐绿色荧光粉的高温后处理方法，利用常见的廉价化合物为辅助后处理烧结材料，利用本发明方法后改善了粉体的表面特性，通过对成品粉进行高温处理，表面修复，提高粉体颗粒的完整性，从而制备出亮度较高，形貌较好的硅酸盐绿色荧光粉材料。本发明方法操作简单，原料廉价，改善了硅酸盐绿色荧光粉的形貌，并加强了其发光强度。

附图说明

[0011] 图1为Ba0.96SrSiO4:0.04Eu绿色粉体球磨前SEM图；

[0012] 图2为Ba0.96SrSiO4:0.04Eu绿色粉体球磨后SEM图；

[0013] 图3为采用实施例2方法对图2对应粉体高温后处理以后的SEM图；

[0014] 图4为图2与图3对应粉体发光强度对比图，都为460nm激发。

具体实施方式

[0015] 实施例1：

[0016] 按照Sr1.97SiO4：0.03Eu化学计量比称取SrCO3、SiO2、Eu2O3，经混合均匀以后放于氧化铝坩埚中，将坩埚置于管式炉中，在保护气体N/H＝3:1中以1600℃温度烧结12小时后，冷却至室温取出研磨过筛(将粉体处理至D50＝12微米左右)后经去离子水洗涤，再于80℃干燥4h后即得到(成品)绿色荧光粉Sr1.97SiO4：0.03Eu。

[0017] 而后将Sr1.97SiO4：0.03Eu称取26.9g，再加入SiO20.6g，SrO2.04g以及0.046g的Eu2O3混合均匀，其中SiO2的量为Sr1.97SiO4：0.03Eu的摩尔量的1％，Eu含量为Sr1.97SiO4：0.03Eu中Eu摩尔含量的1％，SrO的含量为Sr1.97SiO4：0.03Eu中Sr摩尔含量的1％。

[0018] 将混合物置于N/H＝3:1还原气氛中进行烧结，50min升温至1100℃，保温6h，然后自然降温至室温，样品取出，粉体松软，置于滚瓶机中用玻璃球缓慢打散，其中转速为100r/min，时间为60h，即得所需荧光粉Sr1.97SiO4：0.03Eu。

[0019] 实施例2：

[0020] 按照Ba0.96SrSiO4:0.04Eu化学计量比称取BaCO3、SrCO3、SiO2、Eu2O3，经混合均匀以后放于氧化铝坩埚中，将坩埚置于管式炉中，在保护气体N/H＝3:1中以1400℃温度烧结20小时后冷却至室温取出经球磨机球磨，然后过筛(即将粉体处理至D50＝16微米左右)后去离子水洗涤，再于50℃干燥12h后即得到绿色荧光粉Ba0.96SrSiO4:0.04Eu。

[0021] 而后将Ba0.96SrSiO4:0.04Eu称取31.76g，加入SiO20.6g，SrO1.04g，BaO1.47g以及0.12gEu2O3混合均匀，其中SiO2的量为Ba0.96SrSiO4:0.04Eu的摩尔量的1％，Eu含量为Ba0.96SrSiO4:0.04Eu中Eu摩尔含量的2％，BaO，SrO的含量分别为Ba0.96SrSiO4:0.04Eu中Ba和Sr摩尔含量的1％。

[0022] 将混合物置于N/H＝9:1还原气氛中进行烧结，1h快速升温至900℃，保温一段时间20h，然后自然降温至室温，样品取出，粉体松软，置于滚瓶机中用玻璃球缓慢打散，其中转速为175r/min，时间为24h，即得所需荧光粉Ba0.96SrSiO4:0.04Eu。

[0023] 如图1中，为Ba0.96SrSiO4:0.04Eu粉体未球磨前SEM图，可看到颗粒完整，而球磨后却变为图2所示形貌，粉体的表面不光滑，且有很多细小颗粒无法去除，严重影响发光强度，经过本专利高温后处理后，该粉体的形貌如图3所示，样品表面圆滑，图4所示为图2中粉体与图3粉体在460nm光激发下的发光强度对比，明显可以看出本专利处理后粉体占据优势。

[0024] 实施例3：

[0025] 按照Ba1.96SiO4:0.04Eu化学计量比称取BaCO3、SiO2、Eu2O3，经混合均匀以后放于氧化铝坩埚中，将坩埚置于管式炉中，在保护气体N/H＝9:1中以1450℃温度烧结20小时后冷却至室温取出研磨过筛(将粉体处理至D50＝8微米左右)后经去离子水洗涤，再于40℃干燥11h即得到绿色荧光粉Ba1.96SiO4:0.04Eu。

[0026] 而后将Ba1.96SiO4:0.04Eu称取36.73g，加入SiO20.6g，BaO3g以及0.24gEu2O3混合均匀，其中SiO2的量为Ba1.96SiO4:0.04Eu的摩尔量的1％，Eu含量为Ba1.96SiO4:0.04Eu中Eu摩尔含量的4％，AO的含量为Ba1.96SiO4:0.04Eu中Sr摩尔含量的1％。

[0027] 将混合物置于N/H＝97:3还原气氛中进行烧结，55min快速升温至1000℃，保温一段时间24h，然后自然降温至室温，样品取出，粉体松软，置于滚瓶机中用玻璃球缓慢打散，其中转速为150r/min，时间为40h，即得所需荧光粉Ba1.96SiO4:0.04Eu。

[0028] 实施例4：

[0029] 按照Ba1.49Sr0.5SiO4:0.01Eu化学计量比称取BaCO3、SrCO3、SiO2、Eu2O3，经混合均匀以后放于氧化铝坩埚中，将坩埚置于管式炉中，在保护气体N/H＝9:1中以1500℃温度烧结24小时后冷却至室温取出经球磨机球磨，然后过筛(将粉体处理至D50＝10微米左右)后经去离子水洗涤，再于60℃干燥10h即得到绿色荧光粉Ba1.49Sr0.5SiO4:0.01Eu。

[0030] 而后将Ba1.49Sr0.5SiO4:0.01Eu称取34.20g，加入SiO20.12g，SrO1g，BaO4.56g以及0.3gEu2O3混合均匀，其中SiO2的量为Ba1.49Sr0.5SiO4:0.01Eu的摩尔量的2％，Eu含量为Ba1.49Sr0.5SiO4:0.01Eu中Eu摩尔含量的20％，BaO，SrO的含量分别为Ba1.49Sr0.5SiO4:0.01Eu中Ba和Sr摩尔含量的2％。

[0031] 将混合物置于N/H＝3:1还原气氛中进行烧结，40min快速升温至950℃，保温一段时间16h，然后自然降温至室温，样品取出，粉体松软，置于滚瓶机中用玻璃球缓慢打散，其中转速为145r/min，时间为50h，即得所需荧光粉Ba1.49Sr0.5SiO4:0.01Eu。