一种硅酸盐基多色长余辉发光材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种硅酸盐基多色长余辉发光材料及其制备方法，它的化学结构表达式为Ca_3-x-ySi₂O₇:xCe³⁺,yM，其中x为Ce³⁺的掺杂量，y为M的掺杂量，M为Tb³⁺或Mn²⁺,0＜x≤0.1，0≤y≤0.3，质量分数为5～10%的H₃BO₃作为助熔剂；其制备方法是:采用高温固相法在还原气氛中合成；按化学计量比准确称取原料,然后混合研磨均匀,在空气中进行预烧后再次研磨后,在高温还原气氛下煅烧,待自然冷却至室温,将其研磨后得到多色长余辉发光材料；经过紫外光激发不同样品,样品发出明亮的不同颜色的余辉；其优点是:无放射性、亮度高、稳定性好、余辉时间较长，在单一基质中实现多色长余辉,原料廉价易得,制备方法简单易行，适合大规模生产。

主权项

一种硅酸盐基多色长余辉发光材料的制备方法，其特征在于：它的化学特征式为:Ca_3‑x‑ySi₂O₇:xCe³⁺, yM，式中，x为Ce³⁺的掺杂量，y为M的掺杂量，M为Tb³⁺或Mn²⁺, 0.01＜x≤0.1，0≤y≤0.3; Ca采用其碳酸盐为原料；Si，Ce，Tb和Mn采用其氧化物为原料；所述的硅酸盐基多色长余辉发光材料的制备方法，采用高温固相法制成，包括硅酸盐基蓝色、绿色、橙红色长余辉发光材料的制备方法：其中硅酸盐基蓝色长余辉发光材料的制备方法包括以下具体步骤:步骤1:按照化学表达式Ca_3‑xSi₂O₇:xCe³⁺中各化学组成的化学计量比，其中0.01＜x≤0.1，分别称取以下原料:CaCO₃、SiO­₂、CeO₂ 以及质量分数为5～10%的H₃BO₃；步骤2:将称取的各原料研磨混合均匀后,装在刚玉坩埚中,然后放进高温管式炉中,在900～1300℃下空气中保温4～6小时,自然冷却至室温；步骤3:将步骤2中所得产物再次研磨均匀, 然后放进高温管式炉中,在1300℃下还原气氛中保温5～8小时,最后自然冷却至室温,再次研磨得到固体粉末产品；其中硅酸盐基绿色长余辉发光材料的制备方法包括以下具体步骤:步骤1:按照化学表达式Ca_3‑x‑ySi₂O₇:xCe³⁺,yTb³⁺中各化学组成的化学计量比，其中x=0.03, 0＜y≤0.3，分别称取以下原料:CaCO₃、SiO­₂、CeO₂、Tb₄O₇以及质量分数为5～10%的H₃BO₃；步骤2:同上；步骤3: 同上；其中硅酸盐基橙红色长余辉发光材料的制备方法包括以下具体步骤:步骤1:按照化学表达式Ca_3‑x‑ySi₂O₇:xCe³⁺,yMn²⁺ 中各化学组成的化学计量比，其中x=0.03, 0＜y≤0.3，分别称取以下原料:CaCO₃、SiO­₂、CeO₂、MnCO₃以及质量分数为5～10%的H₃BO₃；步骤2: 同上；步骤3: 同上。