灯用荧光粉讲座.pptVIP

荧光粉系列讲座之四 韩钧祥 教授 灯用荧光粉Phosphors for lamps ----荧光粉系列讲座之四 通士达新材料 韩钧祥 教授 讲授内容 前言 灯用荧光粉的历史 典型的灯用荧光粉——卤粉 卤粉和三基色粉的比较 今后灯用荧光粉的研究方向 前言 灯的种类： 白炽灯 金属卤化物灯—— 汞灯——高压、低压 钠灯——高压、低压 LED灯 其他灯 灯用荧光粉的历史 1938年~非稀土三基色荧光粉 R—CdB2O4：Mn G—ZnSiO4：Mn B—CaWO4 非稀土二组分荧光粉 Y（a）—（Zn，Be）2SiO4：Mn B—MgWO4 灯用荧光粉的历史 1942年~卤粉 3Ca3(PO4)2Ca(F,Cl)2：Sb，Mn Ca10(PO4)6 (F,Cl)2：Sb，Mn Ca5(PO4)3 (F,Cl)：Sb，Mn 50年代工业化 灯用荧光粉的历史 1974年~稀土三基色荧光粉 R—YOE G—CAT LAP(变化较大) B—BAM(变化最大：基质Al16--—Al10；激活剂从单到双) 灯用荧光粉的历史 1996年~LED荧光粉 ①460nm激发的荧光粉 Y—YAG，硅酸盐 R—不成熟 ②460nm波长激发的荧光粉 灯用荧光粉的历史 其他特殊荧光粉（起始时间各异） UV—BaSi2O5：Pb；SrB4O7:Eu2+ IR—ROXYE Y—YAG:Ce（提高Ra） 典型的灯用荧光粉——卤粉 这是灯用荧光粉中历史最长、产量最大的产品，至今仍在应用和研究。作为一个荧光粉者，尤其是灯用荧光粉来说，对卤粉是应该全面了解的。 卤粉--卤粉的制造 原材料（CaCl2，（NH4）2HPO4等）的净化 （用S”沉淀、用络合剂—C吸附清除微量杂质） 基质原料CaHPO4的合成——要求晶型、形貌、粒度大小。 这是最关键的一步。需要掌握溶液浓度、沉淀温度、速度、脱水温度、时间等。 配料与混合（以干法为主）——V型等 卤粉--卤粉的制造 灼烧（中性气氛，~1200℃） 后处理： a.破碎——腭式等 b.磨细 c.分级——过筛（325目）；水透 d.洗涤（水、酸洗、EDTA等） 在同一种结构（磷灰石）的情况下，可以调配出许多产品 照明用产品——暖白色、冷白色、日光色等灯用荧光粉 衍生出其他单色产品： A 卤蓝粉（不加Mn2+的卤粉）λmax=480nm B 稀土卤蓝粉 Sr5(PO4)3Cl：Eu2+ C 其他稀土卤粉 卤粉--卤粉研究给人们的启示 重视基质原料的研究 卤粉的机制原料是CaHPO4，它的形貌、粒度大小决定最终产品的形貌、大小，这一规律对研究其他荧光粉（如三基色荧光粉）也是适用的。 卤粉--卤粉研究给人们的启示 能量传递机理的应用 在卤粉中，有两个激活剂——第一激活剂（也叫敏化剂）是Sb3+；第二激活剂（也叫激活剂）是Mn2+，Sb3+吸收254nm能量，一方面发出自己能有的480nm光谱，另一方面把部分能量传递给Mn2+，发出主峰为580nm左右的Mn2+光谱，这种传递机理在稀土荧光粉中也得到了很多应用，其离子对有： Eu2+—Mn2+ Ce3+—Mn2+ Ce3+—Tb3+ 其中Ce3+发出的光一般是不可见的。 卤粉--卤粉研究给人们的启示 基质晶格变化对发射光谱的影响 在卤粉中，调整基质晶格中的阳离子、阴离子或者阴阳离子都对荧光粉的发射光谱有重要影响，如用Sr2+、Ba2+代Ca2+，或者调整F-,Cl-等卤离子的比例，都对Sb3+，尤其是Mn2+的发射产生影响。这种影响体现在f→d跃迁的稀土荧光分钟尤为明显： 卤粉--卤粉研究给人们的启示 ①在YAG：Ce荧光粉中，变更Y和Al，Ce3+的发射峰值位置和强度有很大的变化； ②在SrSiO4：Eu荧光粉中，变更Sr和Si，Eu2+的发射峰值位置和强度有很大变化； ③在BAM：Eu荧光粉中，变更Ba，Mg，Al，Eu2+的发射峰值位置和强度也有很大变化。 卤粉--卤粉研究给人们的启示 灼烧条件的控制 在卤粉中，如果灼烧条件（温度，气氛等）控制不好，结晶就不好，Mn2+→Mn4+，Sb3+→Sb5+，这样发光效率就会下降。 同样，在稀土荧光粉中，如何得证Eu，Ce，T