[发明专利]一种掺镝铝酸钇钙的复合荧光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种掺镝铝酸钇钙的复合荧光材料，在CaYAlO4基质中原位复合有镝；化学式为CaYAlO4：xDy，其中，x为Dy与基质CaYAlO4的物质的量比值，0＜x≤0.07。此外本发明还提供了所述的复合荧光材料以及所述的基质的制备方法。本发明所述的复合荧光材料在紫外激发下发射红光；在近紫外激发下发射白光。因此，本发明的CaYAlO4：xDy荧光粉可作为红光、白光和红‑白光转换发光材料。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，具体涉及一种可作为红光、白光和红-白光转换多用途荧光粉。

背景技术

CaYAlO4晶体具有典型的K2NiF4晶体结构，因其良好的介电常数，介电损耗很低以及优异的谐振频率温度系数而常用于介电陶瓷和激光基质材料。同时，近年来，以CaYAlO4为基质，掺杂Pr3+、Tb3+、Sm3+、Tm3+、Eu3+、Nd3+等三价稀土离子的发光材料已经获得了大量的研究。

CaYAlO4粉体的合成方法目前广泛使用的有：高温固相法、浮区法、凯氏长晶法、溶胶-凝胶法等。张超[1]利用高温固相法对CaYAlO4的烧结温度进行了系统的研究，其原材料为：CaCO3(99.99％)、Y2O3(99.99％)、Al2O3(99.99％)，实验得到最佳的合成温度为1400℃，此时产物具有最佳性能和结构。王皖燕[2]利用浮区法制得Tm3+：CaYAlO4晶体，结果表明晶体的生长受生长气氛、转速、拉速、籽晶方向及功率控制程序等因素的制约，高质量的晶体生长困难。Xiaodong Xu等[3]利用凯氏长晶法合成CaYAlO4晶体，其原料与张超所用原料构成及精度均一致，材料被压成片状后缓慢升温(10小时)至1200℃，保温10小时，然后移入铱坩埚中，铱坩埚在中频炉中被加热，加热温度略高于1810℃，保护气氛为N2+O2(4％)，后缓慢降温(60小时)至室温。Myung Sub Kim[4]用溶胶-凝胶法制备CaYAlO4：Tb3+Sm3+荧光粉，将Ca(NO3)2·4H2O、Al(NO3)3·9H2O、Y(NO3)3·6H2O、Sm(NO3)3·6H2O、Tb(NO3)3·5H2O和柠檬酸混合，分别经80℃和120℃后制成多孔固体凝胶，再在Ar(96％)+H2(4％)保护气氛下加热到1000℃，保温3小时。综上所述，现有的CaYAlO4制备方法存在的主要问题，一是合成温度高，一般高于1000℃，高的合成温度会对生产条件提出更高要求；二是过程较为复杂，比如需要保护气氛，保温时间长等。