一种Tb制造技术

本发明专利技术涉及照明发光领域，具体地涉及一种Tb

【技术实现步骤摘要】
一种Tb
3+
掺杂的铝酸盐绿色荧光陶瓷及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及照明发光领域，具体涉及一种Tb
3+
掺杂的铝酸盐绿色荧光陶瓷及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在照明发光领域，作为一种新型绿色环保照明光源，白光LED产品由于具有较高的电光效率、较小的体积、低功率及高寿命等优点被广泛应用于聚光灯、液晶显示屏背光和指示灯中。近年来，随着能源短缺和节能环保成为当前人们面临的重要课题，荧光陶瓷材料以其高热导率、高热稳定性、高硬度和断裂韧性的特点，实现了白光LED产品高使用寿命及器件稳定性，而且可以应用于不同的使用环境，尤其是一些大型照明场所，如路灯、公共照明等。
[0003]荧光粉是荧光陶瓷材料中主要的发光材料，作用是吸收蓝光LED芯片所发出的蓝光，并在蓝光激发下转化为黄光或红光或者绿光，从而混合成白光。
[0004]目前，白光LED器件中常用的一种发光材料是以Ce
3+
为发光中心的YAG(钇铝石榴石，Y3Al5O
12
)荧光陶瓷。这种材料具有发光光谱范围宽、发光效率高、性能稳定等优点。CN104449718A公开了一种YAG:Ce/(Gd,Y)AG:Ce复合陶瓷荧光体，它的构成为(Ce
x
Y1‑
x
)3Al5O
12
和(Ce
Y
Gd
z
Y1‑
x
)3Al5O
12
，在LED芯片蓝光激发下，掺铈钇铝石榴石(YAG:Ce)陶瓷发黄光，掺铈钆钇铝石榴石((Gd,Y)AG:Ce)陶瓷发红黄光。但由于YAG:Ce
3+
发光光谱中仅含黄光成分，缺少绿色和红色成分，尤其在绿色区域发光效率不高，导致它的显色指数比较低，色彩还原性差，色调偏冷色调，不能满足人眼舒适度的要求。
[0005]因此开发性能好的绿色荧光材料不仅具有一定的理论意义，更具有重要的实际应用意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的荧光陶瓷材料在绿色区域发光效率不高，不能满足人眼舒适度需求的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种Tb
3+
掺杂的铝酸盐绿色荧光陶瓷材料，该陶瓷材料的化学式为SrMgAl
10
‑
x
O
17
：xTb
3+
，其中，0<x≤0.3。
[0008]优选地，0.1≤x≤0.3。
[0009]优选地，所述的铝酸盐绿色荧光陶瓷材料的激发波长为300nm
‑
400nm。
[0010]优选地，该铝酸盐绿色荧光陶瓷材料的发射光谱峰位于520nm
‑
600nm处。
[0011]更优选地，该铝酸盐绿色荧光陶瓷材料的发射光谱峰的半峰宽为20nm
‑
30nm。
[0012]本专利技术第二方面提供本专利技术第一方面所述的铝酸盐绿色荧光陶瓷材料在绿色光源及白光照明领域中的应用。
[0013]本专利技术第三方面提供制备本专利技术第一方面所述的铝酸盐绿色荧光陶瓷材料的方法，该方法包括：
[0014](1)将含有原料组合物和助溶剂的物料进行第一烧制处理，得到中间体I；所述第一烧制处理的条件至少满足：温度为750
‑
850℃，时间为2
‑
7h；
[0015](2)在还原气氛存在下，将所述中间体I进行第二烧制处理，得到中间体II；参与所述第二烧制处理的所述中间体I的平均粒径不大于74μm；
[0016](3)将所述中间体II依次进行研磨处理、压制素坯处理，得到毛坯；
[0017](4)在还原气氛存在下，将所述毛坯进行第三烧制处理，得到所述铝酸盐绿色荧光陶瓷材料；
[0018]其中，在步骤(1)中，所述原料组合物中含有Sr源、Mg源、Al源和Tb源，且以Sr元素计的所述Sr源、以Mg元素计的所述Mg源、以Al元素计的所述Al源和以Tb元素计的所述Tb源的含量摩尔比为1：1：10
‑
x：x；且0<x≤0.3，优选0.1≤x≤0.3。
[0019]优选地，在步骤(1)中，所述助溶剂选自BaF2、H3BO3、NH4Cl中的至少一种。
[0020]优选情况下，在步骤(1)中，所述原料组合物和所述助溶剂的用量重量比为1：0.1
‑
5。
[0021]优选地，在步骤(1)中，该方法还包括：在进行所述第一烧制处理之前，先将所述含有原料组合物和助溶剂的物料进行研磨，以使得所述物料混合均匀。
[0022]进一步优选地，在步骤(2)中，所述第二烧制处理的条件至少满足：温度为1300
‑
1450℃，时间为2
‑
7h。
[0023]优选地，在步骤(2)中，所述第二烧制处理的升温速率为5
‑
10℃/min。
[0024]特别优选情况下，在步骤(2)中，该方法还包括：在进行所述第二烧制处理之前，先将步骤(1)得到的所述中间体I进行研磨处理，以得到平均粒径为64
‑
74μm的中间体I参与所述第二烧制处理。
[0025]优选地，在步骤(3)中，通过所述研磨处理使得所述中间体II在参与所述压制素坯处理之前的平均粒径为38
‑
74μm。
[0026]更优选地，在步骤(3)中，所述压制素坯处理采用冷等静压压制方式进行，所述压制素坯处理的条件至少满足：压制压力为15
‑
25MPa，冷等静压压制的压力为160
‑
220MPa。
[0027]优选地，在步骤(4)中，所述第三烧制处理的条件至少满足：温度为1300
‑
1450℃，时间为2
‑
7h。
[0028]优选地，在步骤(4)中，所述第三烧制处理的升温速率为5
‑
10℃/min。
[0029]优选情况下，在步骤(2)和步骤(4)中，所述还原气氛各自独立地选自氢气气氛、氨气气氛、一氧化碳气氛、氮氢混合气气氛中的任意一种。
[0030]具体地，本专利技术提供的Tb
3+
掺杂的铝酸盐绿色荧光陶瓷材料至少还具有以下有益效果：
[0031]第一：本专利技术提供的Tb
3+
掺杂的铝酸盐绿色荧光陶瓷材料能够被300nm
‑
400nm的紫外光高效激发出绿光，与紫外LED芯片匹配，解决现有技术存在绿色显色指数低的问题；
[0032]第二：本专利技术提供的Tb
3+
掺杂的铝酸盐绿色荧光陶瓷材料的发射峰窄(半峰宽为20nm
‑
30nm)，能够解决现有技术中色彩还原性差、色调偏冷色调的问题。
附图说明
[0033]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Tb
3+
掺杂的铝酸盐绿色荧光陶瓷材料，其特征在于，该陶瓷材料的化学式为SrMgAl
10
‑
x
O
17
：xTb
3+
，其中，0<x≤0.3。2.根据权利要求1所述的铝酸盐绿色荧光陶瓷材料，其特征在于，0.1≤x≤0.3。3.根据权利要求1或2所述的铝酸盐绿色荧光陶瓷材料，其特征在于，该铝酸盐绿色荧光陶瓷材料的激发波长为300nm
‑
400nm；和/或，该铝酸盐绿色荧光陶瓷材料的发射光谱峰位于520nm
‑
600nm处；和/或，该铝酸盐绿色荧光陶瓷材料的发射光谱峰的半峰宽为20nm
‑
30nm。4.权利要求1
‑
3中任意一项所述的铝酸盐绿色荧光陶瓷材料在绿色光源及白光照明领域中的应用。5.一种制备权利要求1
‑
3中任意一项所述的铝酸盐绿色荧光陶瓷材料的方法，其特征在于，该方法包括：(1)将含有原料组合物和助溶剂的物料进行第一烧制处理，得到中间体I；所述第一烧制处理的条件至少满足：温度为750
‑
850℃，时间为2
‑
7h；(2)在还原气氛存在下，将所述中间体I进行第二烧制处理，得到中间体II；参与所述第二烧制处理的所述中间体I的平均粒径不大于74μm；(3)将所述中间体II依次进行研磨处理、压制素坯处理，得到毛坯；(4)在还原气氛存在下，将所述毛坯进行第三烧制处理，得到所述铝酸盐绿色荧光陶瓷材料；其中，在步骤(1)中，所述原料组合物中含有Sr源、Mg源、Al源和Tb源，且以Sr元素计的所述Sr源、以Mg元素计的所述Mg源、以Al元素计的所述Al源和以Tb元素计的所述Tb源的含量摩尔比为1：1：10
‑
x：x；且0<x≤0.3，优选0.1≤x≤0.3。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永洲，胡恒广，闫冬成，张玉娇，周冰，毕克，刘琪，
申请(专利权)人：东旭科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：