[发明专利]Ca2MgSiO5:Eu,Ce绿色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光粉及其制备方法，特别是一种Ca₂MgSiO₅:Eu,Ce绿色荧光粉及其制备方法。

背景技术

碱土金属硅酸盐荧光粉具有良好的化学稳定性和热稳定性的特点，近年来成为发光材料的研究热点。以Ca₂MgSiO₅为基质单掺Eu²⁺及双掺Eu²⁺、Ce³⁺的荧光粉未见报道。 Ca_2-xMgSiO₅:Eu²⁺_x荧光粉在300-400nm范围紫外光的激发时，发射光范围495-550nm。发射光谱绿光范围宽，绿色纯正，易于与其它颜色光耦合产生白光。再掺杂稀土离子Ce³⁺作敏化剂，荧光粉Ca_2-x-yMgSiO₅:Eu_x²⁺,Ce_y³⁺在同样的激发条件下，发射光谱波长与Ca_2-xMgSiO₅:Eu²⁺_x荧光粉相同，但发光强度增加数倍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Ca₂MgSiO₅:Eu,Ce绿色荧光粉及其制备方法，通过溶胶-凝胶、共沉淀或高温固相方法制得，以柠檬酸为络合剂的溶胶-凝胶方法制得产品荧光性能好、粒度小且均匀。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

Ca₂MgSiO₅:Eu,Ce绿色荧光粉，其所述荧光粉为一种以Ca₂MgSiO₅为基质的Eu²⁺为激活剂的单和Eu²⁺为激活剂、Ce³⁺为敏化剂的双掺近紫外激发的绿色荧光粉，其表达式为:

Ca_2-x-yMgSiO₅:Eu_x²⁺,Ce_y³⁺；

式中 0.005≤X≤0.1、0≤Y≤0.05。

Ca₂MgSiO₅:Eu,Ce绿色荧光粉的制备方法，包括如下制备方法及制备过程：

（1）溶胶凝胶法：

按化学计量比称取氧化铈、氧化铕、硝酸钙、碱式碳酸镁、正硅酸乙酯和柠檬酸；将硝酸钙和碱式碳酸镁加入到柠檬酸溶液使之充分溶解；称取氧化铈和氧化铕用热的浓硝酸溶解，待全部溶解后与上述溶液混合，搅拌均匀后，加入正硅酸乙酯和乙醇，用氨水和稀硝酸调节pH值在0-7之间，最好为0.5-4.0，放入水浴锅中加热、搅拌至成为凝胶；将凝胶干燥得到干凝胶后放入马弗炉中600-800℃焙烧2h获得晶化前驱体，最后将晶化前驱体在管式炉中于还原气氛中，晶化得到产物荧光粉样品；上述的还原气为氢气与氮气的混合气，H₂/N₂ 为2%-30%，最好在6-15%；晶化焙烧温度范围为800℃—1500℃，最好在1000-1400℃；晶化时间范围为：20min—6h，最好在1-5 h；

（2）高温固相法：

按化学计量比称取氧化铈、氧化铕、硝酸钙、碱式碳酸镁和白炭黑（纳米二氧化硅），加入总重0.1-1.5%，最好是0.3-1.0%的硼酸，混合后移至玛瑙研钵中，研磨至均匀粉状物，再将粉状物放入底部放有与总量相当的碳粉的刚玉坩埚中，将坩埚加盖后放置马弗炉中焙烧，温度控制在1100-1600℃，最好在1300-1400℃，恒温2-7 h，最好是4-5 h，取出得到产物荧光粉样品。

本发明的优点与效果是：