本成果为一系列本征闪烁和稀土离子激活的荧光粉材料及其制备方法,包括硼酸盐、镁铟磷酸盐、钛酸盐等。通过调控基质材料结构组分和激活剂晶体场,并利用晶格畸变及能量传递,采用改进的湿化学-固相烧结法制备出一系列光产额高、衰减快,热稳定性好、量子效率高的新型X射线探测和白光LED显示多色荧光粉发光材料。
首次提出有效的阴离子掺杂技术,以Ba3InB9O18为基体,通过氮化掺杂技术,将Ba3InB9O18粉末在Ar气氛下与脲粉末相邻置于管式炉石英管加热区中央退火得到具有高闪烁性能的氮化掺杂Ba3InB9O18闪烁陶瓷材料,可用于X射线的探测。
采用湿化学‑固相烧结法,使用稀土元素作为激活中心,部分替代铟元素进入基质晶格中,制备得到一种新型稀土激活的碱土磷酸盐红色和绿色荧光粉以及钛酸盐基LED用暖白色荧光粉。
采用两步固相烧结法,合成了一种新型零成分淬灭的白光LED用稀土硼酸盐红色荧光粉。
本成果制备的氮掺杂Ba3InB9O18用作闪烁材料具有很高的光产额、衰减寿命很短、稳定性高,而且制备方法需时短,反应条件及设备需求简单,具有很好的工业生产的应用前景。制备的稀土掺杂钛酸盐基和磷酸盐基荧光粉具有制备工艺简单、发光强度高、颜色可调和稳定性好等优点,应用范围广泛。制备的新型零成分淬灭的稀土硼酸盐红色荧光粉,具有量子效率高、热稳定性好、易于长期保存等优点,可广泛应用于LED显示与照明等领域。
本成果中经过氮化掺杂处理的Ba3InB9O18,光产额接近商品化BGO的十倍,衰减寿命短于PWO(10ns),稳定性高。表明氮化掺杂Ba3InB9O18是一种具有高闪烁性能的材料,且制备方法简单快速,具有工业化生产的应用潜力。
成果新型硼酸盐化合物可作为LED用红色荧光粉材料,其中含有稀土铕元素,稀土元素铕既作为基质晶格的组成部分,又作为发光的激活中心,具有极高的量子效率。本成果制得的这种碱土稀土硼酸盐红色荧光粉材料的发光性能的研究尚未见报道。此外,成果制备工艺简单,通过Eu对基底进行完全替换,没有第二相出现,合成的M3Eu2B4O12 (M= Ba, Sr, Ca)红色荧光粉的量子效率均在90%以上,优于现有文献报道的相似体系其他材料性能。
中试
已获授权专利10项
稀土材料性能参数
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