自蔓延高温合成致白光LED用红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+的方法技术

技术编号:8187915 阅读:383 留言:0更新日期:2013-01-09 23:39
本发明专利技术公开了一种自蔓延高温合成致白光LED用红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+的方法。按配比称取Si源、Si3N4、石墨碳粉、碳酸锶和氧化铕为原料,并加入铵盐作为添加剂,以酒精为研磨介质,在研钵中研磨混料均匀;按配比称取石墨碳粉和金属钛粉作为引燃剂,以酒精为研磨介质,在研钵中研磨混料均匀;研磨所得原料和引燃剂粉料均放入真空干燥箱中干燥后再分别研磨,再次使粉料混合均匀,将混合均匀的原料压模成型,再将混合均匀的引燃剂粉料铺于其上进行二次压模,成型块体;将块体放入自蔓延高温合成反应炉中密闭氮气氛下燃烧,反应炉冷却至室温后,取出燃烧后的块体,剔除引燃剂粉料层,将剩下块体研磨,即制得目标粉体。本发明专利技术具有成本低、反应快、操作简单等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自蔓延高温合成致白光LED用红色荧光粉Sr2Si5N8 = Eu2+的方法,属于材料化学领域,所制备的材料可用于个人通讯设备、液晶显示背光源、汽车照明和家庭普通照明等领域。
技术介绍
Sr2Si5N8 = Eu2+红色荧光粉材料在手机、相机、指示灯等照明和显示领域的LED、IXD背光源及夜景照明等方面得到了广泛应用。通常情况下,该荧光粉材料的制备需要在高温高压、或者以较贵的纯稀土金属Eu为原料且需要在真空手套式操作箱里操作等繁琐的过 程进行较长时间的反应才能获得,其反应速度慢、步骤冗繁且成本代价高,不适宜工业化大批量生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自蔓延高温合成致白光LED用红色荧光粉Sr2Si5N8 = Eu2+的方法。以Si源、Si3N4、石墨碳粉、碳酸锶和氧化铕为原料,适量铵盐为添加剂,利用自蔓延高温合成的方法制备白光LED用红色荧光粉材料。具体步骤为 (I)按摩尔比2:1: (5 7) :2: (O. 025、. 5)称取Si源、Si3N4、石墨碳粉、碳酸锶和氧化铕为原料,并加入占原料总质量f 5%的铵盐作为添加剂,再加入体积为原料体积2. 5^3. 5倍的酒精作为研磨介质,在研钵中研磨混料2 3小时,得混合均匀的原料。(2)按摩尔比1:1称取石墨碳粉和金属钛粉作为引燃剂,加入体积为引燃剂体积2.5 3. 5倍的酒精作为研磨介质,在研钵中研磨混料2 3小时,得混合均匀的引燃剂粉料。(3)将步骤⑴所得混合均匀的原料和步骤(2)所得引燃剂粉料分别放入75 85°C真空干燥箱中干燥23 25小时。(4)将步骤(3)经过干燥的原料和引燃剂粉料分别研磨3(Γ40分钟,破坏软团聚,再次分别使粉料混合均匀。(5)将步骤(4)所得研磨好的原料在4. 5 7Mpa压力下压模成型,然后将步骤(4)所得研磨好的引燃剂粉料按压模成型原料厚度的1/5 1/3铺在压模成型的原料上,在2.5^4Mpa压力下经二次压模成型,形成块体。(6)将步骤(5)所得块体放入真空自蔓延高温合成反应炉中,用钨丝线圈连接步骤(5)所得块体上的引燃剂粉料和电极,封闭反应炉并抽真空,再向反应炉中充入O. 2Mpa的氮气Γ2次以除去炉内的氧气和其它杂质气体,然后保持反应炉内O. 2Mpa氮气氛,预热1(Γ40分钟至反应炉内温度达到130(Tl45(rC后给钨丝线圈通电点燃引燃剂粉料,进而引燃步骤(5)所得块体,待块体燃烧完毕反应炉冷却至室温后,取出燃烧后的块体,剔除引燃剂粉料层,将剩下的块体研磨15 20分钟,即制得自蔓延高温合成致白光LED用红色荧光粉Sr2Si5N8: Eu2+。所述Si源为Si粉和SiO2粉中的一种或两种,Si粉和SiO2粉可以任意比例互换。所述铵盐为 CO (NH2) 2 或 NH4Cl。所述原料和化学试剂纯度均为分析纯以上纯度。与制备该粉体材料常见的碳热还原氮化法、气体还原氮化法、高温固相法等合成方法相比,本专利技术所使用的自蔓延高温合成工艺具有以下优点 (I)本专利技术的反应原料易得,大大降低成本。(2)本专利技术的反应速度快、高效。(3)本专利技术的方法工艺简单、操作简便,适用于工业规模化生产。 附图说明图I为本专利技术的制备工艺流程图。具体实施例方式实施例所用原料和试剂纯度均为分析纯。实施例I : (I)按摩尔比2:1: 5:2: O. 05称取O. 6克SiO2粉,O. 7克Si3N4,0. 6克石墨碳粉,I. 48克碳酸锶和O. 0359克氧化铕,并加入O. 0796克CO (NH2) 2作为添加剂,再加入体积为原料体积3倍的酒精作为研磨介质,在研钵中研磨混料3小时,配制成混合均匀的原料。(2)按摩尔比I: I称取O. 384克石墨碳粉和O. 768克金属钛粉作为引燃剂,加入体积为引燃剂体积3. 5倍的酒精作为研磨介质,在研钵中研磨混料2小时,配制成混合均匀的引燃剂粉料。(3)将步骤(I)所得混合均匀的原料和步骤(2)所得引燃剂粉料分别放入80°C真空干燥箱中干燥24小时。(4)取出步骤(3)中经过干燥的原料和引燃剂粉料分别研磨30分钟,破坏软团聚,再次分别使粉料混合均匀。(5)将步骤(4)所得研磨好的原料在6Mpa压力下压模成型,然后将步骤(4)所得研磨好的引燃剂粉料按压模成型原料厚度的1/4铺在压模成型的原料上,在3. 5Mpa压力下经二次压模成型,形成块体。(6)将步骤(5)所得块体放入真空自蔓延高温合成反应炉中,用钨丝线圈连接步骤(5)所得块体上的引燃剂粉料和电极,封闭反应炉并抽真空,再向反应炉中充入O. 2Mpa的氮气2次以除去炉内的氧气和其它杂质气体,然后保持反应炉内O. 2Mpa氮气氛,预热20分钟至反应炉内温度达到1375°C后给钨丝线圈通电点燃引燃剂粉料,进而引燃步骤(5)所得块体,待块体燃烧完毕反应炉冷却至室温后,取出燃烧后的块体,剔除引燃剂粉料层,将剩下的块体研磨20分钟,所得粉体经XRD分析为致白光LED用红色荧光粉Sr2Si5N8: Eu2+。实施例2 (I)按摩尔比2:1:6:2:0. I称取O. 56克Si粉,O. 7克Si3N4,0. 72克石墨碳粉,I. 48克碳酸锶和O. 0718克氧化铕,并加入O. 1534克NH4Cl作为添加剂,再加入体积为原料体积2. 5倍的酒精作为研磨介质,在研钵中研磨混料3小时,配制成混合均匀的原料。(2)按摩尔比I: I称取O. 48克石墨碳粉和O. 96克金属钛粉作为引燃剂,加入体积为引燃剂体积3. 5倍的酒精作为研磨介质,在研钵中研磨混料2小时,配制成混合均匀的引燃剂粉料。(3)将步骤⑴所得混合均匀的原料和步骤(2)所得的引燃剂粉料分别放入80°C真空干燥箱中干燥24小时。(4)取出步骤(3)中经过干燥的原料和引燃剂粉料分别研磨40分钟,破坏软团聚,再次分别使粉料混合均匀。(5)将步骤(4)所得研磨好的原料在6Mpa压力下压模成型,然后将步骤(4)所得研磨好的引燃剂粉料按压模成型原料厚度的1/3铺在压模成型的原料上,在4Mpa压力下经二次压模成型,形成块体。(6)将步骤(5)所得块体放入真空自蔓延高温合成反应炉中,用钨丝线圈连接步骤(5)所得块体上的引燃剂粉料和电极,封闭反应炉并抽真空,再向反应炉中充入O. 2Mpa的氮气2次以除去炉内的氧气和其它杂质气体,然后保持反应炉内O. 2Mpa氮气氛,预热40分钟至反应炉内温度达到1450°C后给钨丝线圈通电点燃引燃剂粉料,进而引燃步骤(5)所 得块体,待块体燃烧完毕反应炉冷却至室温后,取出燃烧后的块体,剔除引燃剂粉料层,将剩下的块体研磨20分钟,所得粉体经XRD分析为致白光LED用红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+。权利要求1.一种自蔓延高温合成致白光LED用红色荧光粉Sr2Si具:Eu2+的方法,其特征在于具体步骤为 (1)按摩尔比2:1:(5 7) :2: (O. 025、. 5)称取Si源、Si3N4、石墨碳粉、碳酸锶和氧化铕为原料,并加入占原料总质量f 5%的铵盐作为添加剂,再加入体积为原料体积2. 5^3. 5倍的酒精作为研磨介质,在研钵中研磨混料2 3小时,得混合均匀的原料; (2)按摩尔比1:1称取石墨碳粉和金属钛粉作为引燃剂,加入体积为引燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自蔓延高温合成致白光LED用红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+的方法,其特征在于具体步骤为:(1)按摩尔比2:1:(5~7):2:(0.025~0.5)称取Si源、Si3N4、石墨碳粉、碳酸锶和氧化铕为原料,并加入占原料总质量1~5%的铵盐作为添加剂,再加入体积为原料体积2.5~3.5倍的酒精作为研磨介质,在研钵中研磨混料2~3小时,得混合均匀的原料;(2)按摩尔比1:1称取石墨碳粉和金属钛粉作为引燃剂,加入体积为引燃剂体积2.5?~3.5倍的酒精作为研磨介质,在研钵中研磨混料2~3小时,得混合均匀的引燃剂粉料;(3)将步骤(1)所得混合均匀的原料和步骤(2)所得引燃剂粉料分别放入75~85℃真空干燥箱中干燥23~25小时;(4)将步骤(3)经过干燥的原料和引燃剂粉料分别研磨30~40分钟,破坏软团聚,再次分别使粉料混合均匀;(5)将步骤(4)所得研磨好的原料在4.5~7Mpa压力下压模成型,然后将步骤(4)?所得研磨好的引燃剂粉料按压模成型原料厚度的1/5~1/3铺在压模成型的原料上,在2.5~4Mpa压力下经二次压模成型,形成块体;(6)将步骤(5)所得块体放入真空自蔓延高温合成反应炉中,用钨丝线圈连接步骤(5)所得块体上的引燃剂粉料和电极,封闭反应炉并抽真空,再向反应炉中充入0.2Mpa的氮气1~2次以除去炉内的氧气和其它杂质气体,然后保持反应炉内0.2Mpa氮气氛,预热10~40分钟至反应炉内温度达到1300~1450℃后给钨丝线圈通电点燃引燃剂粉料,进而引燃步骤(5)所得块体,待块体燃烧完毕反应炉冷却至室温后,取出燃烧后的块体,剔除引燃剂粉料层,将剩下的块体研磨15~20分钟,即制得自蔓延高温合成致白光LED用红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+;所述Si源为Si粉和SiO2粉中的一种或两种,Si粉和SiO2粉可以任意比例互换;所述铵盐为CO(NH2)2或NH4Cl;所述原料和化学试剂纯度均为分析纯以上纯度。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邹正光彭怀玉申玉芳
申请(专利权)人:桂林理工大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1