專利名稱：一次燒成燈用cat綠色熒光粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈用CAT綠色熒光粉的制備方法，特別涉及了采用一次燒成制備燈用CAT綠色熒光粉的方法。
背景技術(shù)：
燈用CAT綠色熒光粉，即鋁酸鎂鈰鋱，化學(xué)式為(CexTlvx)Mg1AlyO19,是鈰鋱共激活的鋁酸鹽基質(zhì)的熒光粉，具有良好的熱穩(wěn)定性，耐紫外輻射，耐離子沖擊等特性，同時(shí)制燈后具有良好的發(fā)光效率和維持率，因而被廣泛應(yīng)用于緊湊型，T5、T8直管型等三基色節(jié)能燈。隨著三基色節(jié)能燈的廣泛使用，用于制備三基色節(jié)能燈的CAT綠色熒光粉急劇增力口。目前，制備燈用CAT綠色熒光粉方法主要采用兩次燒成，首先將配好的原料在1550°C空氣氣氛下灼燒完成，灼燒后的粉體通過一系列的粉碎處理工序，調(diào)整其粒度分布后再置于1400°C的還原氣氛中燒成，還原后的粉體再經(jīng)過球磨、清洗、烘干后得到燈用CAT綠色熒光粉。CN201210229175公布了一種顆粒形貌規(guī)則的鋁酸鹽綠色熒光粉的制備方法，按照(Cea63Tba37)MgAl11O19表達(dá)式中各個(gè)化學(xué)成分的計(jì)量比，稱取原料；稱取H3B03、Li2C0dPAlF3三種助熔劑作為復(fù)合助溶劑，加入原料中混合均勻；將該原料混合粉末置于坩堝中煅燒，得到初次煅燒產(chǎn)物；將初次煅燒產(chǎn)物粉碎，再次置于坩堝中，H2/N2氣氛中煅燒，得到二次煅燒產(chǎn)物；將二次煅燒產(chǎn)物粉碎，洗滌，過濾，干燥，過篩，得到最終產(chǎn)物。此方法在傳統(tǒng)的高溫固相法基礎(chǔ)上，重點(diǎn)通過調(diào)整復(fù)合助熔劑中各助熔劑比例獲得顆粒形貌規(guī)則、粒度均勻，且具有較高相對(duì)發(fā)光亮度的節(jié)能燈用CMAT綠色熒光粉，其制備工藝簡(jiǎn)單，利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。但是，此方法中需對(duì)其采用兩次燒成，同時(shí)第一次灼燒得到的粉體收縮嚴(yán)重，粉體結(jié)塊發(fā)硬，需要采用粉碎，延長(zhǎng)了處理工序，同時(shí)粉碎會(huì)造成粉體損失嚴(yán)重，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下。

CN200610156322公布了一種鋁酸鹽基綠色熒光粉的制備方法，其制備方法包括配制成鎂、鈰、鋱金屬離子混合溶液；將球形堿式碳酸鋁銨(AACH)加入草酸和氫氧化鈉溶液中配制成懸浮液，將鎂、鈰、鋱金屬離子混合溶液加入到AACH懸浮液中；經(jīng)攪拌，靜置沉淀，抽濾，脫水，烘干，得到疏松粉體；將粉體分散于無水乙醇中，加入硼酸進(jìn)行混合攪拌均勻，然后脫水，烘干，得到疏松粉體；將粉體在還原性氣氛中焙燒即可得所需熒光粉。此方法制備出的鋁酸鹽綠色熒光粉顆粒呈球形，中心粒徑3 IOy m。此方法需要進(jìn)行前驅(qū)體合成才能采用一次燒成，同時(shí)前驅(qū)體合成工序時(shí)間過長(zhǎng)，不利于大規(guī)模生產(chǎn)，同時(shí)前驅(qū)體合成中使用到鈉離子，在后續(xù)的清洗工藝需要盡量去除鈉離子。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目在于提供一次燒成燈用CAT綠色熒光粉的制備方法，以求縮減工序，提聞生廣效率。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一次燒成燈用CAT綠色熒光粉的制備方法，以氧化鋁、氧化鈰、氧化鎂和氧化鋱為原料，以硼酸或/和MFx為助熔劑，M=Mg和Al中的一種或兩種混合，采用(CexTlvx)Mg1AlyO19配比，各元素以摩爾比計(jì)，0.5彡X彡0.7，11彡y彡13，以4N氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣(4N代表純度為99.99%,以下相同),米用H2或石墨為還原氣氛,在1450°C 1550°C溫度下一次燒成,燒成后的粉體直接取出過篩，經(jīng)球磨、清洗、抽濾、烘干后，制得燈用CAT綠色熒光粉。上述金屬氧化物純度均為4N以上，并且粒度分布D50為4± I ii m所用的原料純度越高，燒成后所得到化學(xué)計(jì)量比越準(zhǔn)確，所得的相越純。上述助熔劑中，按Imol的CAT綠粉為基數(shù)，硼酸的含量為0.5 4mol%，MFx含量為 0.8 3mol%。上述一次燒成前，先在800°C 1300°C下保溫2 5小時(shí)后，再升溫到1450°C 1550°C保溫2 4小時(shí)，升溫速率為1°C 10°C /min。上述球磨所采用的磨球?yàn)檠趸心デ?粉:球:水的質(zhì)量比為1:2:2，球磨轉(zhuǎn)速為25 40rpm/min,球磨時(shí)間為 240 480min。上述清洗采用去離子水清洗，測(cè)其清洗液的電導(dǎo)率小于5 y s/cm為止。上述烘干溫度為120°C 150°C，干燥時(shí)間為8 12小時(shí)。本發(fā)明的有益效果是:采用一次還原燒成，通過調(diào)節(jié)助熔劑的搭配，使燒成后的粉體松軟，潔白，無結(jié)塊，無需經(jīng)過粉碎等工序，所以大大縮減了工序，提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)助熔劑的搭配，獲得的粉體顆粒形貌規(guī)則，粉體分散性好，在制燈后的初始光效比兩次燒成工藝的CAT綠色熒光粉要高，100H的光衰與兩次燒成的CAT綠色熒光粉持平。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式配合圖1所示，進(jìn)行本發(fā)明的制備。本發(fā)明的具體實(shí)施一
以(Cea67Tba33)Mg1Al13O19配比稱取氧化鋁、氧化鈰、氧化鎂和氧化鋱?jiān)?，原料純度均?N以上，并且粒度分布D50為4± I ii m，稱取1.1mo 1%的AlF3為助熔劑，原料及助熔劑混合均勻后置于剛玉坩堝中。采用N2為保護(hù)氣，石墨還原，在1200°C下保溫2個(gè)小時(shí)后，以1°C 10°C /min速率升溫至1550°C保溫2個(gè)小時(shí)，然后自然降溫。燒成所得粉體松軟，潔白，粉體平均粒徑為3.2 ii m左右，中心粒徑D50為10-12 u m。采用氧化鋁磨球，粉:球:水的質(zhì)量比=1:2:2，球磨轉(zhuǎn)速為25 40rpm/min,通過球磨300_420min后得到的粉體中心粒徑D50為4.5-5.0um,采用去離子水清洗,測(cè)其清洗液的電導(dǎo)率小于5 y s/cm為止，然后經(jīng)過抽濾后在120°C烘干，干燥時(shí)間為12小時(shí)，烘干的粉體過100目篩得到燈用CAT綠色熒光粉。本發(fā)明的具體實(shí)施二
以(Cea67Tba33)Mg1Al13O19配比稱取氧 化鋁、氧化鈰、氧化鎂和氧化鋱?jiān)?，原料純度均?N以上，并且粒度分布D50為4±liim，稱取1.lmol%的AlF3及0.6mol%的硼酸為助熔齊U，原料及助熔劑混合均勻后置于剛玉坩堝中。采用隊(duì)為保護(hù)氣，石墨還原，在1200°C下保溫2個(gè)小時(shí)后，以1°C 10°C /min速率升溫至1550°C保溫2個(gè)小時(shí)，然后自然降溫。燒成所得粉體松軟，潔白，粉體平均粒徑為4.5 ii m左右，中心粒徑D50為14-16 u m。采用氧化招磨球，粉:球:水的質(zhì)量比=1:2:2，球磨轉(zhuǎn)速為25 40rpm/min,通過球磨300_420min后得到的粉體中心粒徑D50為6-7i!m，采用去離子水清洗，測(cè)其清洗液的電導(dǎo)率小于5 y s/cm為止，然后經(jīng)過抽濾后在120°C烘干，干燥時(shí)間為12小時(shí)，烘干的粉體過100目篩得到燈用CAT綠色熒光粉。本發(fā)明的具體實(shí)施三
以(Cea67Tba33)Mg1Al13O19配比稱取氧化鋁、氧化鈰、氧化鎂和氧化鋱?jiān)希霞兌染鶠?N以上，并且粒度分布D50為4±liim，稱取1.6mol%的AlF3及0.8mol%的硼酸為助熔齊U，原料及助熔劑混合均勻后置于剛玉坩堝中。采用N2為保護(hù)氣，H2為還原氣體，在1200°C下保溫2個(gè)小時(shí)后，以1°C 10°C/min速率升溫至1480°C保溫2個(gè)小時(shí)，然后自然降溫。燒成所得粉體松軟，潔白，粉體平均粒徑為4.0 ii m左右，中心粒徑D50為12-14 u m。采用氧化招磨球，粉:球:水的質(zhì)量比=1:2:2，球磨轉(zhuǎn)速為25 40rpm/min,通過球磨300_420min后得到的粉體中心粒徑D50為5-6i!m，采用去離子水清洗，測(cè)其清洗液的電導(dǎo)率小于5 y s/cm為止，然后經(jīng)過抽濾后在120°C烘 干，干燥時(shí)間為12小時(shí)，烘干的粉體過100目篩得到燈用CAT綠色熒光粉。由以上實(shí)施例可見，采用本發(fā)明制備所得的燒成后粉體松軟，可直接過篩后進(jìn)行球磨、清洗、抽濾、烘干等工序處理，燒成得到的粉體無需粉碎，最終所得粉體分散性好，粉體平均顆粒尺寸為3.0-5.0um,粉體顆粒粒徑分布均勻，各案例制備所得的粉體中心粒度分布D50為4.5-7.5 u m,通過XRD檢測(cè)所得的粉體無雜相。
權(quán)利要求
1.一次燒成燈用CAT綠色熒光粉的制備方法，其特征在于:以氧化鋁、氧化鈰、氧化鎂和氧化鋱為原料，以硼酸或/和MFx為助熔劑，M=Mg和Al中的一種或兩種混合，采用(CexTlvx)Mg1AlyO19配比，0.5彡x彡0.7，11彡y彡13，以4N氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣，采用H2或石墨為還原氣氛，在1450°C 1550°C溫度下一次燒成，燒成后的粉體直接取出過篩，經(jīng)球磨、清洗、抽濾、烘干后，制得燈用CAT綠色熒光粉。
2.如權(quán)利要求1所述的一次燒成燈用CAT綠色熒光粉的制備方法，其特征在于:上述金屬氧化物純度均為4N以上，并且粒度分布D50為4± I ii m。
3.如權(quán)利要求1所述的一次燒成燈用CAT綠色熒光粉的制備方法，其特征在于:上述助熔劑中，按Imol的CAT綠粉為基數(shù)，硼酸的含量為0.5 4mol%，MFx含量為0.8 3mol%。
4.如權(quán)利要求1所述的一次燒成燈用CAT綠色熒光粉的制備方法，其特征在于:上述一次燒成前，先在800°C 1300°C下保溫2 5小時(shí)后，再升溫到1450°C 1550°C保溫2 4小時(shí)，升溫速率為1°C 10°C /min。
5.如權(quán)利要求1所述的一次燒成燈用CAT綠色熒光粉的制備方法，其特征在于:上述球磨所采用的磨球?yàn)檠趸心デ?，?球:水的質(zhì)量比為1:2:2，球磨轉(zhuǎn)速為25 40rpm/min,球磨時(shí)間為240 480min。
6.如權(quán)利要求1所述的一次燒成燈用CAT綠色熒光粉的制備方法，其特征在于:上述清洗采用去離子水清洗，測(cè)其清洗液的電導(dǎo)率小于5 y s/cm為止。
7.如權(quán)利要求1所述的一次燒成燈用CAT綠色熒光粉的制備方法，其特征在于:上述烘干溫度為120°C 150°C，干燥時(shí)間為8 12小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開一次燒成燈用CAT綠色熒光粉的制備方法，以氧化鋁、氧化鈰、氧化鎂和氧化鋱為原料，以硼酸、MFX為助熔劑，采用(CeXTb1-X)Mg1AlyO19配比，0.5≤x≤0.7，11≤y≤13，以4N氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣，采用H2或石墨為還原氣氛，在1450℃～1550℃溫度下一次燒成，粉體直接取出過篩，經(jīng)球磨、清洗、抽濾、烘干后，制得燈用CAT綠色熒光粉。本發(fā)明燒成后粉體松軟，潔白，可直接過篩進(jìn)行后續(xù)工序處理，粉體無需粉碎，最終所得粉體分散性好，粉體平均顆粒尺寸為3.0-5.0μm，粉體顆粒粒徑分布均勻,制備所得的粉體中心粒度分布D50為4.5-7.5μm，通過XRD檢測(cè)所得的粉體無雜相。
文檔編號(hào)C09K11/64GK103102879SQ20131006353
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者劉杰, 李甜, 林文標(biāo) 申請(qǐng)人:福建省長(zhǎng)汀金龍稀土有限公司