[发明专利]一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷，其特征在于，化学式式(Ⅰ)如下：

(Ca_3-x-yCe_xR_y)(Sc_2-zL_z)(Si_3-mK_m)O₁₂ (Ⅰ)

其中，R为元素Y、Gd、La、Lu、Tb、Li、Na中的一种或多种，L为元素Zr、Hf、Mg中的一种或多种，K为元素Al、P中的一种或两种，x、y、z、m为元素摩尔分数，满足：0.0005≤x≤0.06，0≤y≤0.06，0≤z≤0.06，0≤m≤0.06，且y、z、m不同时为零。

2.根据权利要求1所述的一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷，其特征在于，所述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷具有石榴石晶体结构，属于立方晶系，空间群为Ia3d。

3.根据权利要求1所述的一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷，其特征在于，所述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷在410～470nm的蓝光激发下，发射出峰值为505nm的宽带蓝绿光。

4.根据权利要求1所述的一种蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷，其特征在于，所述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷的厚度为0.1-2mm。

5.权利要求1所述的一种上述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：

步骤一：按照化学通式(Ⅰ)中各元素的化学计量比，分别称取含有Ca、Ce、R、Sc、L、Al的硝酸盐、乙酸盐或氯化物，含有P⁵⁺的磷酸二氢氨或者磷酸氢二氨，溶解于水中，并充分搅拌；同时，将正硅酸乙酯溶解在无水乙醇中，将两种溶液充分混合后，再加入螯合剂，并充分搅拌均匀，得到混合溶液；

步骤二：将步骤一得到的混合溶液烘干，得到干凝胶；

步骤三：将步骤二获得的干凝胶放入高温炉中进行退火，得到前驱体粉末；

步骤四：将步骤三得到的前驱体粉末成型，然后进行冷等静压处理得到陶瓷坯体；

步骤五：将步骤四得到的陶瓷坯体在真空条件下烧结，获得陶瓷；所述真空烧结程序：首先在800～1000℃下保温4～8h，然后升温到1200～1300℃进行固相反应，保温时间为4～10h，最后升至1400～1500℃，进行致密化烧结，保温时间为30-80h；

步骤六：将步骤五得到的陶瓷在还原气氛中，1100-1300℃下保温时间4-10h，退火去除残余应力和色心，然后抛光处理，得到钪硅酸盐荧光陶瓷。

6.根据权利要求5所述的一种上述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤一的螯合剂为柠檬酸、乙酸、尿素、乙二醇中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的一种上述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤二的烘干具体为：在60～80℃下缓慢烘干，直至得到透明的凝胶，继续升温，在90～150℃下进一步烘干得到干凝胶。

8.根据权利要求5所述的一种上述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，所述的步骤三的退火温度为600～1000℃。退火时间为3～8小时。

9.根据权利要求5所述的一种上述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，所述的步骤四粉末成型的方式为干压成型、注浆成型或凝胶注模成型。

10.根据权利要求5所述的一种上述蓝绿光发射的钪硅酸盐荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，，所述的冷等静压处理的压力为120-250Mpa。