专利名称：一种表面包覆黄色荧光粉的制备方法
一种表面包覆黄色荧光粉的制备方法
技术领域：
本发明属于白光发光二极管用荧光粉技术领域，特别涉及一种表面包覆黄色荧光粉的制备方法。
背景技术：
白光发光二极管(W-LED)是新一代绿色环保型固体照明绿色光源，具有低能耗、 长寿命，体积小，结构稳固，方向性好、响应快，无辐射，适合恶劣环境等优点。在白光LED器件的制备中，荧光粉是一个非常关键的材料，它的性能直接影响白光LED的亮度、色坐标、 色温、及显色性等。由于外界因素和发光材料本身的原因，未经过处理的荧光粉往往存在粉末团聚、表面缺陷、电性能与化学性能不稳定的现象，热猝灭温度较低，导致荧光粉制浆时分散性很差和使用时发光效率降低，制成的白色发光二极管发光不均勻、容易被黑化等。包覆是利用无机物或有机物对颗粒表面进行包覆以达到改性的方法。粉体的表面包覆是根据需要在其表面引入一层包覆膜，通过在粉体表面涂敷一层化学组成不同的覆盖膜，可改善粉体团聚、润湿、烧结以及耐温、耐化学腐蚀等诸多性能，也可改善材料的韧性、强度等。
发明内容本发明目的在于提供一种表面包覆荧光粉的制备方法，所制备的荧光颗粒均勻， 外形规则完整，且呈球状，可以均勻的分散在荧光胶中。本发明是通过以下技术方案来实现一种表面包覆黄色荧光粉的制备方法，包括以下步骤1)按摩尔比为 IO3 Al (OH) 3 BaCO3 CeO4= (3-x-y) 5 χ y 的比例将四种化合物混合均勻，其中，0. 01 ^ X^ 0. 05,0. 01 ^y ^0.08 ；再加入混合物质量1 % 8%的助熔剂后研磨30 40min，得到荧光粉前躯体，所述的助熔剂由YF3、A1F3、BaF2, CeF3 混合而组成；所述助熔剂中YF3 AlF3 BaF2 CeF3的质量比为1 G 6) (1. 6 2. 5) (1 1. 5)；2)将荧光粉前躯体球磨混合均勻，然后在还原气氛中800 1000°C保温1 1.证，然后升温至1300°C 1550°C焙烧5 IOh后在空气中冷却，得焙烧物；3)将冷却后焙烧物破碎，收集破碎物并将其置于体积浓度为10 20%的盐酸或硝酸中，加热至50°C 60°C搅拌1 2h，过滤后再用水充分洗涤，洗涤后在100°C 120°C 烘干，得到黄色荧光粉；4)将1 5g/L羟甲基纤维素钠溶液，室温搅拌充分溶胀；将明胶、聚乙二醇、硅酸钠加入上述羟甲基纤维素钠溶液搅拌均勻形成溶胶，并将步骤幻制备的黄色荧光粉加入溶胶中，室温下搅拌，超声波分散均勻；最后放在真空干燥箱中真空干燥，即得到表面包覆黄色荧光粉；溶胶中羟甲基纤维素钠的质量与明胶、聚乙二醇、硅酸钠的质量比为(1 5) 30 18 15 ；
步骤(4)中黄色荧光粉与溶胶的质量比为1 (0. 1 0. 6)。所述的还原气氛由碳粉或双层石墨块提供。步骤2~)中将荧光粉前躯体球磨混合均勻，然后在还原气氛中800 1000°C保温 1 1.证，然后升温至1450°C 1500°C焙烧5 IOh后在空气中冷却，得焙烧物。步骤4)中真空干燥的时间为3小时。与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果本发明通过添加不同的包覆材料，在粉体表面涂敷一层化学组成的覆盖膜，有效预防了粉体之间的团聚，使颗粒很小呈微米级水平。并可以通过调节包覆材料的比例，得到不同粒径分布的样品，满足各封装厂家的不同要求。本发明方法可以使荧光粉包覆完全，包覆的厚度容易控制，包覆层均勻性较好。从而避免了由于包覆层过厚导致的发光性能下降以及由于包覆的不均勻出现的包覆层自身团聚的现象。本发明制备的荧光粉外形规则完整，颗粒均勻，且呈球状，有明显的微晶体特征； 可以均勻的分散在荧光胶中，有利于改善LED的光斑，提高光源的指向性。
图1为实施例4所制备表面包覆黄色荧光粉SEM照片，显示表面包覆黄色荧光粉的微观形貌。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对表面包覆黄色荧光粉的制备做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。实施例1表面包覆黄色荧光粉的制备方法，包括以下步骤1)称取 0. 298mol 的 &03、0· 5mol 的 Al (OH) 3、0. OOlmol 的 BaC03、作为激活剂的CeO4 0. OOlmol,四种化合物混合形成混合物，再加入物混合质量4. 6 %的助熔剂后研磨30min,得到荧光粉前躯体；助熔剂由YF3、A1F3、BaF2, CeF3混合而组成；助熔剂中 YF3 AlF3 BaF2 CeF3 的质量比为 1 4 1. 6 1 ；2)将荧光粉前躯体放置在行星式球磨机内球磨，充分混合均勻，然后装入到焙烧容器中，在该容器内部和外部均放入双层石墨表面包覆块，再一并放入高温炉内加热， 1000°C保温1小时，然后升温至1450°C焙烧他，焙烧完成后在空气中冷却，得焙烧物；3)得焙烧物冷却后破碎，收集破碎物并将其置于体积浓度为20%的盐酸或硝酸中，加热至60°C搅拌2h，过滤后再用水充分洗涤，再将洗涤后得到的黄色荧光粉在120°C烘干；4)将lg/L羟甲基纤维素钠溶液，室温搅拌充分溶胀；将明胶、聚乙二醇、硅酸钠加入上述羟甲基纤维素钠溶液搅拌均勻形成溶胶，溶胶中羟甲基纤维素钠的质量与明胶、聚乙二醇、硅酸钠的质量比为1 30 18 15;取步骤3制备得到的黄色荧光粉加入溶胶中，室温下搅拌，超声波分散均勻；最后放在真空干燥箱中，恒温真空干燥3小时，即得到表面包覆黄色荧光粉；黄色荧光粉与溶胶的质量比为1 0.6。
实施例2表面包覆黄色荧光粉的制备方法，包括以下步骤1)称取 0. 295mol 的 Y2O3>0. 5mol 的 A1(0H)3、0. 002mol 的 BaCO3> 作为激活剂的CeO4 0. 003mol,四种化合物混合形成混合物，再加入混合物质量8 %的助熔剂后研磨30min,得到荧光粉前躯体；助熔剂由YF3、A1F3、BaF2, CeF3混合而组成；助熔剂中 YF3 AlF3 BaF2 CeF3 的质量比为 1 5 2 1. 2 ；2)将荧光粉前躯体放置在行星式球磨机内球磨，充分混合均勻，然后装入到焙烧容器中，在该容器内部和外部均放入碳粉，再一并放入高温炉内加热，800°C保温1.证，然后升温至1300°C焙烧10h，焙烧完成后在空气中冷却，得焙烧物；3)将冷却后焙烧物破碎，收集破碎物并将其置于体积浓度为20%的盐酸或硝酸中，加热至60°C搅拌2h，过滤后再用水充分洗涤，再将洗涤后得到的黄色荧光粉在120°C烘干；4)将2g/L羟甲基纤维素钠溶液，室温搅拌充分溶胀；将明胶、聚乙二醇、硅酸钠加入上述羟甲基纤维素钠溶液搅拌均勻形成溶胶，溶胶中羟甲基纤维素钠、明胶、聚乙二醇、 硅酸钠的质量比为2 30 18 15;取步骤3制备得到的黄色荧光粉加入溶胶中，室温下搅拌，超声波分散均勻；最后放在真空干燥箱中，恒温真空干燥3小时，即得到表面包覆黄色荧光粉；黄色荧光粉与溶胶的质量比为1 0.5。实施例3黄色荧光粉的制备方法，包括以下步骤1)称取 0. 29mol 的 Y203、0. 5mol 的 Al (OH) 3、0· 004mol 的 BaCO3> 作为激活剂的CeO4 0. 006mol,四种化合物混合形成混合物，再加入混合物质量1 %的助熔剂后研磨30min，得到荧光粉前躯体；助熔剂由YF3、A1F3、BaF2, CeF3混合而组成；助熔剂中 YF3 AlF3 BaF2 CeF3 的质量比为 1 6 2. 2 1. 4 ；2)将荧光粉前躯体放置在行星式球磨机内球磨，充分混合均勻，然后装入到焙烧容器中，在该容器内部和外部均放入碳粉，再一并放入高温炉内加热，900°C保温1.池，然后升温至1550°C焙烧10h，焙烧完成后在空气中冷却，得焙烧物；3)将冷却后焙烧物破碎，收集破碎物并将其置于体积浓度为10%的盐酸或硝酸中，加热至50°C搅拌2h，过滤后再用水充分洗涤，再将洗涤后得到的黄色荧光粉在100°C烘干；4)将3g/L羟甲基纤维素钠溶液，室温搅拌充分溶胀；将明胶、聚乙二醇、硅酸钠加入上述羟甲基纤维素钠溶液搅拌均勻形成溶胶，溶胶羟甲基纤维素钠、明胶、聚乙二醇、硅酸钠的质量比为3 30 18 15;并将已制备得到的黄色荧光粉加入其中，室温下搅拌， 超声波分散均勻；最后放在真空干燥箱中，恒温真空干燥3小时，即得到表面包覆黄色荧光粉；黄色荧光粉与溶胶的质量比为1 0.3。实施例4黄色荧光粉的制备方法，包括以下步骤1)称取 0. 287mol 的 &03、0· 5mol 的 A1(0H)3、0. 005mol 的 BaC03、作为激活剂的CeO4 0. OOSmol,四种化合物混合形成混合物，再加入混合物质量6 %的助熔剂后研磨30min,得到荧光粉前躯体；助熔剂由YF3、A1F3、BaF2, CeF3混合而组成；助熔剂中YF3 AlF3 BaF2 CeF3 的质量比为 1 4 2. 5 1. 5 ；2)将荧光粉前躯体放置在行星式球磨机内球磨，充分混合均勻，然后装入到焙烧容器中，在该容器内部和外部均放入碳粉，再一并放入高温炉内加热，950°C保温1.池，然后升温至1500°C焙烧他，焙烧完成后在空气中冷却，得焙烧物；3)将冷却后焙烧物破碎，收集破碎物并将其置于体积浓度为15%的盐酸或硝酸中，加热至55°C搅拌2h，过滤后再用水充分洗涤，再将洗涤后得到的黄色荧光粉在115°C烘干；4)将5g/L羟甲基纤维素钠溶液，室温搅拌充分溶胀；将明胶、聚乙二醇、硅酸钠加入上述羟甲基纤维素钠溶液搅拌均勻形成溶胶，溶胶中羟甲基纤维素钠、明胶、聚乙二醇、 硅酸钠的质量比为5 30 18 15;并将已制备得到的黄色荧光粉加入其中，室温下搅拌，超声波分散均勻。最后放在真空干燥箱中，恒温真空干燥3小时，即得到表面包覆黄色荧光粉；黄色荧光粉与溶胶的质量比为1 0.1。所制备的表面包覆黄色荧光粉的SEM照片如图1所示，可见荧光粉粒径分布均勻，外形规则整齐，呈规则的球状，有明显的微晶体特征；可以均勻的分散在荧光胶中，有利于改善LED的光斑，提高光源的指向性。
权利要求
1.一种表面包覆黄色荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤1)按摩尔比为AO3 Al (OH) 3 BaCO3 CeO4= (3-x-y) 5 χ y 的比例将四种化合物混合均勻，其中，0. 01 ^ χ ^ 0. 05,0. 01 ^ y ^ 0.08 ；再加入混合物质量1 % 8%的助熔剂后研磨30 40min，得到荧光粉前躯体，所述的助熔剂由YF3、A1F3、BaF2, CeF3 混合而组成；所述助熔剂中YF3 AlF3 BaF2 CeF3的质量比为1 G 6) (1. 6 2. 5) (1 1. 5)；2)将荧光粉前躯体球磨混合均勻，然后在还原气氛中800 1000°C保温1 1.证，然后升温至1300°C 1550°C焙烧5 IOh后在空气中冷却，得焙烧物；3)将冷却后焙烧物破碎，收集破碎物并将其置于体积浓度为10 20%的盐酸或硝酸中，加热至50°C 60°C搅拌1 2h，过滤后再用水充分洗涤，洗涤后在100°C 120°C烘干， 得到黄色荧光粉；4)将1 5g/L羟甲基纤维素钠溶液，室温搅拌充分溶胀；将明胶、聚乙二醇、硅酸钠加入上述羟甲基纤维素钠溶液搅拌均勻形成溶胶，并将步骤幻制备的黄色荧光粉加入溶胶中，室温下搅拌，超声波分散均勻；最后放在真空干燥箱中真空干燥，即得到表面包覆黄色荧光粉；溶胶中羟甲基纤维素钠的质量与明胶、聚乙二醇、硅酸钠的质量比为(1 5) 30 18 15 ；步骤4)中黄色荧光粉与溶胶的质量比为1 (0. 1 0. 6)。
2.如权利要求1所述的表面包覆黄色荧光粉的制备方法，其特征在于，所述的还原气氛由碳粉或双层石墨块提供。
3.如权利要求1所述的表面包覆黄色荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤2)中将荧光粉前躯体球磨混合均勻，然后在还原气氛中800 1000°C保温1 1. 5h，然后升温至 1450°C 1500°C焙烧5 IOh后在空气中冷却，得焙烧物。
4.如权利要求1所述的表面包覆黄色荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤4)中真空干燥的时间为3小时。
全文摘要
本发明公开了一种表面包覆黄色荧光粉的制备方法，按摩尔比为Y2O3∶Al(OH)3∶BaCO3∶CeO4＝(3-x-y)∶5∶x∶y的比例将四种化合物混合；再加入混合物质量1％～8％的助熔剂后研磨30～40min，得到荧光粉前躯体，将荧光粉前躯体球磨混合均匀，然后在还原气氛中800～1000℃保温1～1.5h，然后升温至1300℃～1550℃焙烧5～10h，空气中冷却；冷却后破碎，收集破碎物并用水充分洗涤，过滤后得到的黄色荧光粉通过羟甲基纤维素钠、明胶、聚乙二醇、硅酸钠混合物进行包覆，最后得到表面包覆的黄色荧光粉。本发明方法有效预防了粉体之间的团聚，使颗粒很小呈微米级水平。
文档编号C09K11/02GK102337132SQ20111020123
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者毕自贵 申请人:彩虹集团公司