[发明专利]一种黄色长余辉发光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种黄色长余辉发光材料及其制备方法，长余辉发光材料的化学表达式为Ca_1‑x‑yGa₂O₄:xPr³⁺,yR⁺；其中，R=Li、Na或K，0＜x≤0.02，0≤y≤0.03。按该黄色长余辉发光材料化学表达式中各化学组成的化学计量比，取各元素的化合物，研磨所取各原料，混合均匀，得原料粉末；空气气氛下煅烧原料粉末；随炉冷却至室温，得煅烧物；研磨煅烧物，制得黄色长余辉发光材料。该制备方法采用较低的温度制备黄色长余辉发光材料，该材料化学性质稳定，无污染，且制备方法简单。烧结过程因为不需要还原气体因而节约了能源，且降低了制备过程中的危险性。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，涉及一种黄色长余辉发光材料，具体涉及一种经紫外光激发后，可发出持续可见的黄色余辉的长余辉发光材料；本发明还涉及一种该黄色长余辉发光材料的制备方法。

背景技术

长余辉发光是指在激发光源关闭后，仍能在很长一段时间内持续发光的现象。长余辉发光材料的用途十分广泛，除作为夜光照明材料外，如用于紧急通道照明等需要弱照明指示设备上，即节能又环保，还可以应用于信息存储、体内生物成像等方面。传统的长余辉材料主要有硫化锌和硫化钙，但是硫化物长余辉材料普遍化学稳定性差，余辉时间短。自20世纪90年代以来，有许多性能优异的Eu²⁺掺杂铝酸盐和硅酸盐长余辉材料被相继报道，这两类长余辉材料发光亮度、余辉时间、化学稳定性方面都优于传统硫化物体系的长余辉材料，其发光颜色一般为绿色和蓝色，余辉时间能达到数十个小时。相比而言，长波长发射的长余辉材料种类较少，余辉时间也比较短，性能优异的长波长长余辉材料亟待开发以满足商业化需要。Eu²⁺铝酸盐体系和硅酸盐体系长余辉发光材料中只有少量的发黄光和红光的长余辉材料，与其他颜色相比黄色光的波长范围较短，仅为577nm～597nm的范围，获得一种黄色长余辉材料非常困难。因此，研究一种新型的黄色长余辉材料非常有必要。

专利《橙黄色长余辉发光材料及生产方法》（申请号ZL200410020722.X，公告号CN1266250，公告日2006.07.26）和专利《红色稀土长余辉磷光体》（专利号ZL02125512.1，公告号CN1216125，公告日2005.08.24）公开了以硫化物为基质的长余辉发光材料，但这些长余辉发光材料的制备工艺比较复杂，而且制备过程中容易产生含硫的有害气体，会对人体和环境造成危害。发明专利《一种黄色长余辉发光材料及其制备方法》（专利号201410721737.2）公开了一种黄色长余辉发光材料，其化学表达式为Ca_6-x-yBaP₄O₁₇: Eu_x,R_y；该材料在制备时需要通还原气体，且烧结时间需要10小时之久，因此烧结成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种黄色光波长范围和余辉时间较长的黄色长余辉发光材料。

本发明的另一个目的是提供一种上述长余辉发光材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种黄色长余辉发光材料，化学表达式为Ca_1-x-yGa₂O₄:xPr³⁺,yR⁺；其中，R=Li、Na或K，0＜x≤0.02，0≤y≤0.03。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种上述黄色长余辉发光材料的制备方法，具体按以下步骤进行：

1）按该黄色长余辉发光材料化学表达式中各化学组成的化学计量比，分别取下述原料：

CaCO₃、Ca(NO₃)₂或CaO；

Ga₂O₃；