共沉淀法制備YAG-Ce熒光粉的工藝研究.pdf

1、白光LED作為一種新型全固態(tài)照明光源,具有節(jié)能、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),所以擁有廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)。目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的白光LED產(chǎn)品的主流方式就是“藍(lán)光LED+黃色熒光粉”的組合方式,而釔鋁石榴石Y3Al5O12(簡(jiǎn)稱(chēng)YAG),具有耐高強(qiáng)度輻照和電子轟擊的優(yōu)點(diǎn),被廣泛的用作發(fā)光的基質(zhì)材料,所以鈰摻入釔鋁石榴石(YAG:Ce)是制備白光LED首選的黃色熒光粉。
　　目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的黃色熒光粉大多數(shù)是采用高溫固相法合成的。但是由于此方法存在許多

2、不足之處,如合成YAG所需的溫度太高、保溫的時(shí)間也長(zhǎng),這樣就消耗了能量和時(shí)間,相對(duì)提高了生產(chǎn)成本,為了降低成本急需尋找一種新的合成方法,綜合其它合成方法進(jìn)行了對(duì)比、分析,發(fā)現(xiàn)共沉淀法最有可能實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)化?，F(xiàn)已有不少關(guān)于這方面的報(bào)告出現(xiàn),并取得了一定的成果,尤其是對(duì)YAG合成溫度的研究,發(fā)現(xiàn)在1000℃左右就合成了YAG,大大降低了煅燒溫度。但對(duì)其前驅(qū)體的制備并沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)的研究,有的也只是對(duì)一、兩個(gè)影響因素進(jìn)行了分析,并不能作為最優(yōu)工

3、藝參數(shù)。
　　本論文的工作就是以共沉淀法來(lái)制備YAG:Ce熒光粉為目標(biāo),試圖尋找出最優(yōu)工藝參數(shù),研究了沉淀工藝條件對(duì)YAG:Ce熒光粉的影響,探討了鈰摻雜量對(duì)熒光粉結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)研究了沉淀工藝條件對(duì)前驅(qū)體制備的影響,對(duì)其影響因素進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)得到的最佳工藝參數(shù)為:在常溫下,把0.3mol/L(以Al3+計(jì)算)的混合液以適當(dāng)?shù)乃俾实稳霛舛葹?.6mol/L的NH4HCO3溶液中,同

4、時(shí)勻速攪拌,在沉淀的過(guò)程中保持pH值為7.5左右,滴定完成后在室溫下陳化12小時(shí)。
　　(2)探討了鈰摻雜量對(duì)熒光粉結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響,確定了最佳摻鈰量為6％。分析了團(tuán)聚產(chǎn)生的原因并探討了幾種控制團(tuán)聚的方法。結(jié)果發(fā)現(xiàn)是水中存在的氫鍵使沉淀粒子團(tuán)聚在一起的,所以用無(wú)水乙醇取代部分的去離子水來(lái)減少水中的氫鍵,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)無(wú)水乙醇與去離子水的體積比為1:4時(shí)得到的效果最好;或者在沉淀的過(guò)程中加入適量的分散劑,或者用超聲波振蕩,都能很