Eu2+摻雜MSi2O2N2(M=Ca,Sr,Ba)熒光材料的合成與性能研究.pdf

1、LED燈具有高節(jié)能、長壽命、多變幻、利環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在全球性節(jié)能低碳經(jīng)濟(jì)的全面推動(dòng)下將成為第四代照明光源。熒光粉作為白光LED技術(shù)中關(guān)鍵材料之一，直接決定著白光LED照明器件的色溫、顯色指數(shù)、發(fā)光效率和使用壽命等指標(biāo)。以氮氧化物為基體的熒光材料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，其中稀土離子摻雜的MSi2O2N2(M=Ca，Sr，Ba)熒光材料極有潛力替代YAG熒光粉。
　　 由于MSi2O2N2通過傳統(tǒng)的合成方式難以合成，因此本研究

2、采用場(chǎng)致快速合成法合成MSi2O2N2∶Eu2+(M=Ca，Sr，Ba)熒光粉。首先，本文對(duì)場(chǎng)致快速合成法合成MSi2O2N2∶Eu2+(M=Ca，Sr，Ba)熒光粉的工藝進(jìn)行研究;其次，測(cè)定并分析了不同Eu2+摻雜濃度的MSi2O2N2∶Eu2+熒光粉的熒光性能，場(chǎng)致快速合成法制備的熒光粉具有270-470nm寬激發(fā)帶，發(fā)射光分別呈黃、綠和藍(lán)綠光發(fā)射;最后，通過XRD、TG/DSC分析場(chǎng)致快速合成MSi2O2N2∶Eu2+熒光粉的反應(yīng)

3、過程及特點(diǎn)。
　　 通過以上研究發(fā)現(xiàn)，采用場(chǎng)致快速合成MSi2O2N2∶Eu2+(M=Ca，Sr，Ba)熒光粉，不僅升溫速率快、保溫時(shí)間短、溫度場(chǎng)均勻，合成的熒光粉無團(tuán)聚不需強(qiáng)力破碎，熒光性能亦十分優(yōu)異，適用于以InGaN芯片的白光LED器件。在場(chǎng)致快速合成MSi2O2N2∶Eu2+(M=Ca，Sr，Ba)過程中，大致主要經(jīng)歷以下四個(gè)階段:SiO2的逐漸軟化和玻璃化轉(zhuǎn)變;碳酸鹽的分解及硅酸鹽的形成;低共熔中間相的形成;氮化硅在中

4、間相中溶解析出過程。其中，在合成CaSi2O2N2∶Eu2+過程中，1250℃以上CaSi2O2N2∶Eu2+直接在高溫液相中被析出;對(duì)于SrSi2O2N2∶Eu2+過程中，1200℃以上易形成SrSi2O2N2的低溫相，轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷叵噍^為困難;而在BaSi2O2N2∶Eu2+合成過程中，通過快速升溫制度可以有效減少Ba3Si6O9N4富氧相的析出，將低粘度液相保持到合成溫度，促進(jìn)BaSi2O2N2∶Eu2+直接在高溫液相中析出。