[发明专利]一种单一基质负热膨胀白光荧光粉及其烧结合成方法

说明书

本发明属于无机非金属材料领域，具体公开一种单一基质负热膨胀白光荧光粉，分子式为：Zr_0.3Sc_1.7Mo_2.7V_0.3O₁₂；公开了两种烧结方法：固相法和溶胶凝胶法。本发明提供的单一基质负热膨胀白光荧光粉Zr_0.3Sc_1.7Mo_2.7V_0.3O₁₂，在室温~400℃范围内具有稳定的负热膨胀性质；且在紫外光的激发下能发出白光荧光，其中在370nm激发的白光色坐标（0.3420，0.3404）与标准的白光色坐标(0.330，0.330)接近，表明Zr_0.3Sc_1.7Mo_2.7V_0.3O₁₂是一种很好的近紫外光激发下的单一基质白光荧光粉，具有工程应用价值。

技术领域

本发明属于无机非金属材料领域，具体涉及一种单一基质负热膨胀白光荧光粉及其烧结合成方法。

背景技术

自然界中绝大多数的材料具有热胀冷缩特性，但在自然界中也存在 “热缩冷胀”的反常现象，即负热膨胀现象。材料的热胀冷缩和材料之间的膨胀系数不匹配都会影响器件性能甚至永久性失效。目前关于负热膨胀材料，我们所面临的亟待解决的问题是对未知材料，积极寻找新型负热膨胀材料、探究出有效的制备方法；对已有的负热膨胀材料实施有效的性能调控，如适当的降低温度相变点、实现零膨胀和可控膨胀系数等等。而性能优异、具有工程应用价值的负热膨胀材料则少之又少。例如，人们普遍研究的氧化物负热膨胀材料就包括ZrW2O8这一常见AM₂O ₈类材料，但此材料存在的制约其应用问题在于ZrW2O8在室温下为亚稳相材料，在150 ℃左右发生相变，与其他材料复合时易发生分解。另一类常见负膨胀材料A₂M₃O₁₂（A为三价阳离子，可以为过渡族金属或稀土元素，A也可以由一个四价阳离子和一个二价阳离子替代；M为W或Mo）系列须由单斜相转变为正交相后才表现出负热膨胀性能，该系列材料存在相变、吸水性问题或机械性能差等问题。

白光LED 被称作新一代照明光源，有着广阔的应用前景。紫外-近紫外光激发的白光LED 用单一基质白光荧光粉因具有独特的优势，成为当前白光LED 用光转换材料的研究热点。因此，研发一种负膨胀性能稳定、单一基质白光荧光粉具有重要的应用价值。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷与不足，本发明的目的在于提供一种单一基质负热膨胀白光荧光粉及其烧结合成方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种单一基质负热膨胀白光荧光粉，分子式为：Zr_0.3Sc_1.7Mo_2.7V_0.3O₁₂。

本发明为单一基质负热膨胀白光荧光粉Zr_0.3Sc_1.7Mo_2.7V_0.3O₁₂提供了两种烧结合成方法，分别过固相法和溶胶凝胶法，具体为：

①固相法，其步骤为：以摩尔比计，按二氧化锆ZrO₂∶三氧化二钪Sc₂O₃∶三氧化钼MoO₃∶五氧化二钒V₂O₅=0.3∶0.85∶2.7∶0.15称取原料，研磨混合均匀，将混合均匀的原料直接或压片后烧结合成，自然冷却得到目标产物Zr_0.3Sc_1.7Mo_2.7V_0.3O₁₂；其中，烧结条件：温度为700~800℃，时间为3~4h，压强为常压，气氛为空气。