專利名稱：一種單基發(fā)白光的長余輝磷光體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種長余輝磷光體，具體地說涉及一種三價(jià)稀土離子Dy3+激活的單基發(fā)白色光的長余輝磷光體。
本發(fā)明還涉及上述磷光體的制備方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述磷光體的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的磷光體組成為CdSiO3∶Dy3+。它在受紫外光照射之后，能夠把光能存儲在材料自身的陷阱中，然后再緩慢的把能量以光的形式釋放。由于CdSiO3基質(zhì)中存在著一個(gè)穩(wěn)定而且非常強(qiáng)的400nm發(fā)射的藍(lán)紫色發(fā)射，三價(jià)稀土Dy3+在480和580nm處有特征發(fā)射，故產(chǎn)生白色長余輝發(fā)光。
該磷光體經(jīng)254nm紫外光照射，具有顯著白色光長余輝發(fā)射特性，可用于公共場所停電時(shí)，人群疏散安全出口的顯示、消防通道的標(biāo)志以及其它若干特定場合的警示等。本發(fā)明所制備的單基白色光長余輝磷光體其激發(fā)波長位于250nm左右，可以大量利用它制成長余輝光管。
該磷光體的制備方法如下以碳酸鎘(CdCO3)和二氧化硅(SiO2)作基質(zhì)原料，摻雜激活劑Dy3+，充分混合后置于剛玉坩堝內(nèi)，加蓋，灼燒；冷卻即可獲得白色粉末產(chǎn)物。
所述原料為分析純或者高純碳酸鎘(CdCO3)和光譜純或者高純二氧化硅(SiO2)，激活劑以氧化物(Dy2O3)形式，按0.1-20％摩爾分?jǐn)?shù)加入。
所述灼燒溫度為900-1200℃，反應(yīng)時(shí)間1-6小時(shí)；灼燒后高溫出爐，在空氣中冷卻。
本發(fā)明的白色光長余輝產(chǎn)生原理在上述熒光體CdSiO3∶Dy3+在燒制過種中由于金屬鎘的易揮發(fā)性，造成晶格中存在著陷阱，且CdSiO3是一種低維的鏈狀結(jié)構(gòu)，晶格中的缺陷更容易產(chǎn)生發(fā)光。在254nm紫外光照射下，晶格中的缺陷捕集到熱能并把能量以光的形式緩慢釋放出來，便會(huì)產(chǎn)生長余輝發(fā)光。由于在CdSiO3體系中，在400nm附近有一個(gè)非常強(qiáng)而且可以穩(wěn)定存在的發(fā)射帶，根據(jù)三基色原理，只要加入適當(dāng)?shù)募せ铍x子，以產(chǎn)生黃色，這樣即可實(shí)現(xiàn)單基白光發(fā)射。稀土離子Dy3+在480nm和580nm有兩個(gè)人們熟知的特征發(fā)射峰，所以在CdSiO3∶Dy3+磷光體中可以實(shí)現(xiàn)單基白色長余輝發(fā)光。本發(fā)明所制備的單基白色光長余輝磷光體色坐標(biāo)位于x＝0.4102，y＝0.3962附近，其中，隨著激活劑加入量的增加，Dy3+在480和580nm的發(fā)射隨之增強(qiáng)，最佳色坐標(biāo)為激活劑以10％摩爾分?jǐn)?shù)摻雜量。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1稱取分析純碳酸鎘(CdSiO3)17.21g，光譜純二氧化硅(SiO2)6.0g，氧化鏑(Dy2O3)0.373g，在瑪瑙乳缽中充分研混后，剛玉坩堝中，壓實(shí)，用平板坩堝蓋將坩堝口蓋嚴(yán)，置于高溫爐內(nèi)，加熱到1050℃，恒溫3小時(shí)。高溫出爐，冷卻至室溫。產(chǎn)物為白色粉末。經(jīng)XRD鑒定，產(chǎn)物為偏硅酸鎘(CdSiO3)，發(fā)射光譜包括一個(gè)從300到450nm的寬帶和分別位于488和580nm的發(fā)射峰。經(jīng)254nm紫外光照射1分鐘，磷光體呈現(xiàn)出強(qiáng)的白色長余輝發(fā)光。
實(shí)施例2稱取分析純碳酸鎘(CdSiO3)17.21g，光譜純二氧化硅(SiO2)6.0g，氧化鏑(Dy2O3)1.865g，在瑪瑙乳缽中充分研混后，剛玉坩堝中，壓實(shí)，用平板坩堝蓋將坩堝口蓋嚴(yán)，置于高溫爐內(nèi)，加熱到1000℃，恒溫6小時(shí)。高溫出爐，冷卻至室溫。產(chǎn)物為白色粉末。經(jīng)XRD鑒定，產(chǎn)物為偏硅酸鎘(CdSiO3)，發(fā)射光譜包括一個(gè)從300到450nm的寬帶和分別位于488和580nm的發(fā)射峰。經(jīng)254nm紫外光照射1分鐘，磷光體呈現(xiàn)出強(qiáng)的白色長余輝發(fā)光。
實(shí)施例3稱取分析純碳酸鎘(CdSiO3)17.21g，光譜純二氧化硅(SiO2)6.0g，氧化鏑(Dy2O3)3.730g，在瑪瑙乳缽中充分研混后，剛玉坩堝中，壓實(shí)，用平板坩堝蓋將坩堝口蓋嚴(yán)，置于高溫爐內(nèi)，加熱到950℃，恒溫6小時(shí)。高溫出爐，冷卻至室溫。產(chǎn)物為白色粉末。經(jīng)XRD鑒定，產(chǎn)物為偏硅酸鎘(CdSiO3)，發(fā)射光譜包括一個(gè)從300到450nm的寬帶和分別位于488和580nm的發(fā)射峰。經(jīng)254nm紫外光照射1分鐘，磷光體呈現(xiàn)出強(qiáng)的白色長余輝發(fā)光。
實(shí)施例4稱取分析純碳酸鎘(CdSiO3)17.21g，光譜純二氧化硅(SiO2)6.0g，氧化鏑(Dy2O3)5.595g，在瑪瑙乳缽中充分研混后，剛玉坩堝中，壓實(shí)，用平板坩堝蓋將坩堝口蓋嚴(yán)，置于高溫爐內(nèi)，加熱到1100℃，恒溫3小時(shí)。高溫出爐，冷卻至室溫。產(chǎn)物為白色粉末。經(jīng)XRD鑒定，產(chǎn)物為偏硅酸鎘(CdSiO3)，發(fā)射光譜包括一個(gè)從300到450nm的寬帶和分別位于488和580nm的發(fā)射峰。經(jīng)254nm紫外光照射1分鐘，磷光體呈現(xiàn)出強(qiáng)的白色長余輝發(fā)光。
實(shí)施例5稱取分析純碳酸鎘(CdSiO3)17.21g，光譜純二氧化硅(SiO2)6.0g，氧化鏑(Dy2O3)7.460g，在瑪瑙乳缽中充分研混后，剛玉坩堝中，壓實(shí)，用平板坩堝蓋將坩堝口蓋嚴(yán)，置于高溫爐內(nèi)，加熱到1050℃，恒溫6小時(shí)。高溫出爐，冷卻至室溫。產(chǎn)物為白色粉末。經(jīng)XRD鑒定，產(chǎn)物為偏硅酸鎘(CdSiO3)，發(fā)射光譜包括一個(gè)從300到450nm的寬帶和分別位于488和580nm的發(fā)射峰。經(jīng)254nm紫外光照射1分鐘，磷光體呈現(xiàn)出強(qiáng)的白色長余輝發(fā)光。
盡管參照上述實(shí)施方案已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員或者研究人員可以進(jìn)行各種變換而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種單基發(fā)白色光的長余輝磷光體，其組成為CdSiO3∶Dy3+，其中CdSiO3為基質(zhì)，Dy3+為激活離子。
2.一種制備如權(quán)利要求1所述磷光體的方法，其特征在于以碳酸鎘(CdCO3)和二氧化硅(SiO2)作基質(zhì)原料，摻雜激活劑Dy3+，充分混合后置于剛玉坩堝內(nèi)，加蓋，灼燒；冷卻即可獲得白色粉末產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述碳酸鎘(CdCO3)為分析純或者高純碳酸鎘，所述二氧化硅(SiO2)為光譜純或者高純二氧化硅，按1∶1摩爾配比稱取。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述激活劑以氧化物(Dy2O3)形式加入。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述激活劑的摻雜濃度為0.1-20％。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5所述的制備方法，其特征在于所述灼燒溫度900-1200℃，時(shí)間1-6小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于灼燒后高溫出爐，在空氣中冷卻。
全文摘要
一種單基發(fā)白色光的長余輝磷光體，其組成為CdSiO
文檔編號C09K11/79GK1431273SQ03113679
公開日2003年7月23日 申請日期2003年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月27日
發(fā)明者劉應(yīng)亮, 雷炳富, 葉澤人, 張靜嫻, 石春山, 易守軍 申請人:暨南大學(xué)