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、無污染等優(yōu)點,所以擁有廣闊的應用前景和市場。目前市場上銷售的白光LED產(chǎn)品的主流方式就是“藍光LED+黃色熒光粉”的組合方式,而釔鋁石榴石Y3Al5O12(簡稱YAG),具有耐高強度輻照和電子轟擊的優(yōu)點,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。
　　目前市場上銷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、保溫的時間也長,這樣就消耗了能量和時間,相對提高了生產(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行了對比、分析,發(fā)現(xiàn)共沉淀法最有可能實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)化?，F(xiàn)已有不少關(guān)于這方面的報告出現(xiàn),并取得了一定的成果,尤其是對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。但對其前驅(qū)體的制備并沒有進行系統(tǒng)的研究,有的也只是對一、兩個影響因素進行了分析,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制備YAG:Ce熒光粉為目標,試圖尋找出最優(yōu)工藝參數(shù),研究了沉淀工藝條件對YAG:Ce熒光粉的影響,探討了鈰摻雜量對熒光粉結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)研究了沉淀工藝條件對前驅(qū)體制備的影響,對其影響因素進行了單因素實驗得到的最佳工藝參數(shù)為:在常溫下,把0.3mol/L(以Al3+計算)的混合液以適當?shù)乃俾实稳霛舛葹?.6mol/L的NH4HCO3溶液中,同

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