一种白色超长余辉发光材料及其制备方法

摘要

本发明属于材料领域，特别涉及一种近紫外和可见光激发的白色超长余辉发光材料及其制备方法。该发光材料的通式为 (M,M^*O)_1-x-y·(EuO)_x·(MnO)_y·aAl₂O₃·bSiO₂(1)，上式中M和M^*表示为从镁、钙、锶、钡和锌中选择的1种或1种以上的金属元素，a、b、x、y是物质的量，分别满足0.5≦(a+b)≦5，b=(0.1～10)a，0.001≦x≦0.1,0.001≦y≦0.5。该发光材料是将铕和锰共掺杂或，铕、锰和1种及1种以上其它稀土元素RE共掺杂或与其它离子发生能量传递而激活的白色发光的蓄光体。该烧结体结构松散，易于破碎，粉末颗粒大小约2～5μm，有很好耐候性及耐酸碱腐蚀性，余辉呈白色，余辉时间超过12小时。

主权项

一种白色超长余辉发光材料，其特征在于：该发光材料的通式表示为(M, M*O)_{1‑x‑k‑y}· (EuO)_x· (Re₂O₃)_k· (MnO)_y· aAl₂O₃· bSiO₂ (2)，其中M为Ba，M*为Zn，Re为Dy ，a=1.0，b=2.5，x=0.03，k=0.04，y=0.05；该发光材料的制备方法如下：称取原料粉末：BaCO₃  0.58mol， ZnCO₃  0.3mol，Eu₂O₃  0.03mol，Dy₂O₃ 0.04 mol ，MnCO₃  0.05mol， Al₂O₃微粉1.0mol，SiO₂细粉2.5mol，硼酸用量为原料粉末总重量的4%，采用行星式球磨机将Al₂O₃ 、SiO₂、Eu₂O₃、 Dy₂O₃进行球磨至粒径为2微米左右，随后将得到的氧化物混合粉末和BaCO₃  、ZnCO₃、 MnCO₃及硼酸进行充分球磨，使用金属模具以双向模压方式以2500kg/cm²的压力压制成直径为13mm的素坯，然后将该素坯放入刚玉坩埚中，用高温电阻炉，在氢气还原条件下，以300℃/小时的速率加热到1000℃恒温4小时，随后以10℃/分钟的速率降温至室温，用手工研磨1小时，再将粉末使用金属模具以双向模压方式以4000kg/cm²的压力压制成直径为13mm的素坯，将该素坯放入刚玉坩埚中，用高温电阻炉，在活性碳粒还原条件下，以400℃/小时的速率加热到1300℃恒温5小时，随后以10℃/分钟的速率降温至室温，得到烧结体材料，采用手工研磨和行星式球磨相结合的方式将烧结体磨至平均颗粒尺寸为4μm，用去离子水和乙醇洗涤除去残留杂质，于115℃烘干24小时，制得颗粒分散均匀的发光材料粉末，用FluoroMax‑4 荧光光谱仪测定试样的室温激发光谱和发射光谱，用D8 Advance X射线粉末衍射仪采集试样的粉末衍射数据。