专利名称：：一种碱土金属硼酸盐荧光体及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
：本发明属于荧光体
技术领域：
，涉及碱土金属硼酸盐荧光体及其制备方法和应用，应用该荧光体可制备荧光灯用于人体及动物保健领域。
背景技术：
：目前在照明领域采用的还是普通照明用灯，比如白炽灯、节能灯、汞灯、钠灯、金卤灯等，这些光源发射可见光谱，只具备照明功能，实际上照明光源除了具有照明功能外，对人类及其他动物有着及其重要的作用。用于制备照明光源的可见荧光体已有很多，其中应用UV-B段发射光谱荧光体制备有益作用的灯具也有一些报道。如申请号为96116266.X应用了(Caa94ZnQ.。6)3(P04)2:Tl。16荧光体，众所周知铊是剧毒物质，所以该荧光体在制备和使用过程中将给环境带来巨大压力，且该荧光体光衰较大。ZL02246501.4提供的是一种维他环保灯，光学玻璃管内壁有荧光体，能产生含有最小红斑量的UV-B的健康线辐射，并具有高显色性。该发明应用了(Ca，Zn)3-x(P04)2.14:Gdx荧光体，较(Ca。.^Zn。.。6):,(P04)2:Tl。.16荧光体有很大进歩，但依然存在光衰大的问题，致使灯具有效寿命縮短，带来高昂的使用成本。
发明内容本发明的一个目的是提供一种碱土金属硼酸盐荧光体，该荧光体具有量子效率高，光衰小的特点；同时提供了一种碱土金属硼酸盐荧光体的制备方法和应用，特别涉及制备荧光灯。本发明提供的碱土金属硼酸盐荧光粉主要化学组成可用下列化学式表示:Mhi'BA:PbxRy，其中M是选自Sr、Ca，Ba，Mg，Zn中的一种或多种元素组合；R是选自铋(Bi)钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)中的一种或多种元素组合；x、y为摩尔系数，0.001^^0.2，0.0013^0.2。本发明提供的上述碱土金属硼酸盐荧光粉的制备方法，包括以下步骤(1)按化学式Mity'BA:PbxRy，其中0.001^x^0.2，0.001^0.2。准确称取上述结构式中各元素的氧化物或其他形式的盐类，再称取0.023%的助熔剂并将这些组分共沉淀或固相混合均匀。所述的助溶剂为NH4HF2、NH4F、BaF2、SrF2、BaCl2、SrCl2、NH4C1中的一种或多种组合。(2)将上述混合均匀的原料装入坩埚中，置于高温炉中，在空气中烧结，温度为5001000°C，烧结时间为l10h。(3)将烧成料破碎至需要粒径，洗涤、过筛、烘干，即得所需产品。该荧光体在254nm紫外线激发下发射UV-B段紫外光，发射光谱峰值在310±5nm范围内。由于UV-B段紫外光能促进人和动物的皮肤中的7—氢胆固醇光转化成维生素D3，促进对钙磷的代谢，从而有效的防治佝偻病、骨软化症和骨质疏松症。进而有利于生长发育和提高免疫力。利用本发明的荧光体制作荧光灯，不仅可以用于照明，还可应用于人类保健及畜禽养殖领域。本发明与现有技术相比具有的突出特点具有发光效率高、光衰小、化学稳定性好等特点，且制造方法简单、成本低。图1为本发明提供的碱土金属硼酸盐荧光体发射光谱图。图2为本发明稀土离子和过度元素离子激活的共激活的中长波紫外荧光体(A)与单一激活剂荧光体(B)发射光谱功率分布对比图。图3为本发明稀土离子和过度元素离子激活的共激活的中长波紫外荧光体(A)与单一激活剂荧光体(B)在185nm紫外线下老化1000h后发射光谱功率分布对比图。图4为应用本明荧光体制备荧光灯的发射光谱图。具体实施例方式本发明的具体实施方式如下本发明荧光体的结构式为M卜x—y*B207:PbxRy，其中0.001Sx^).2，0.001SyS0.2;其中M是选自Sr、Ca，Ba，Mg，Zn中的一种或多种元素组合，其中R是选自铋(Bi)钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)中的一种或多种元素组合。准确称取上述结构式中各元素的氧化物或含有上述元素的盐类，如碳酸锶(SrC03)、氧化镁(MgO)、碳酸钙(CaC03)、碳酸钡(BaC03)、氧化锌(ZnO)、氧化钆(。(1203)、氧化钸(CeO)、氧化铅(PbO)等，再称取原料重量0.023%的助熔剂并将这些组分混合均匀。然后将混匀的原料装入坩埚中，置于高温炉中，在空气中烧结，温度为5001000°C，烧结时间为l10h。待高温炉冷却到室温，将料取出破碎至需要粒径，去离子水洗涤、湿过筛、于10012(TC烘干即得本发明荧光粉。所述的助溶剂为NH4HF2、NH4F、BaF2、SrF2、BaCl2、SrCl2、NH4C1中的一种或多种组合。实施例1:荧光体的制备。所用原料品种及配比SrC03:0.700molMgO:O.lOmolGd203:O.lOmolCeO:0.05molPbO:0.02molB203:2.0mol制备方法准确称取上述原料，再称取7.7g的SrF2作为助溶剂，并将这些组分混合均匀。然后将混匀的原料装入坩埚中，置于高温炉中，在空气中烧结温度为5001000°C，烧结时间为l10h。待高温炉冷却到室温，将料取出破碎至需要粒径，8CTC左右去离子水洗涤、湿过筛、于10012(TC烘干即得本发明荧光粉。该荧光体在254nm紫外线激发下发射UV-B段紫外光，发射光谱峰值在310±5nm范围内。该荧光体在254nm紫外线激发下的发射光谱峰值在305nm的激发光谱如图l所示。按上述实施例1的方法，进行220实施例的荧光体的制备，所得到的荧光体组成及对比磷酸盐荧光体的光谱功率数据见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>所制得的荧光体在254nm紫外线激发下发射UV-B段紫外光，发射光谱峰值在310士5nm范围内。利用本发明荧光体，按照常规荧光灯制作工艺制成荧光灯，发射UV-B段健康线，应用于照明及人体及动物保健灯具领域。权利要求1.一种碱土金属硼酸盐荧光体，其特征在于化学表达式为M1-x-y·B2O7:PbxRy，其中；M是选自Sr、Ca，Ba，Mg，Zn中的一种或多种元素组合；R为铋(Bi)、钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)中的一种或多种元素组合；x、y为摩尔系数，0.001≤x≤0.2，0.001≤y≤0.2。2.根据权利要求1所述的碱土金属硼酸盐荧光体，其特征在于荧光体在254nm紫外光激发下的发射光谱峰值在310士5nm范围内。3.如权利要求1所述的碱土金属硼酸盐荧光体的制备方法，其特征在于具体步骤为(1)按化学式Mh-y*B207:PbxRy，其中0.001^x^0.2，0.001^^0.2的摩尔比例，准确称取上述结构式中各元素的氧化物或其盐类，再称取原料重量0.023%的助熔剂并将这些组分用共沉淀或固相混合均匀；(2)将上述混合均匀的原料装入坩埚中，置于高温炉中烧结，烧结温度为5001000°C，烧结时间为l10h;(3)将烧成料破碎至需要粒径，洗涤、烘十、过筛即得产品。4.根据权利要求3所述的碱土金属硼酸盐荧光体的制备方法，其特征在于所述的助溶剂为NH4HF2、NH4F、BaF2、SrF2、BaCl2、SrCl2、NH4C1中的一种或多种元素组合。5.如权利要求1所述的碱土金属硼酸盐荧光体，在照明或人体及动物保健荧光灯的应用。全文摘要一种碱土金属硼酸盐荧光体及其制备方法和应用，荧光体的化学表达式为M<sub>1-x-y</sub>·B<sub>2</sub>O<sub>7</sub>:Pb<sub>x</sub>R<sub>y</sub>，其中M为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的一种或多种元素组合，R为铋、钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或多种元素组合。制备方法为，将上述表达式中元素的氧化物或相应盐类按摩尔比加料，并加入原料重量0.02～3％的助熔剂，混合均匀后在高温(500～1000℃，1～10h)烧制而成，经后处理得到该材料。本发明的荧光体发射UV-B段光谱，具有发光效率高、光衰小、化学稳定性好等特点，且制造方法简单、成本低。制成的荧光灯可应用于人类保健及畜禽养殖领域。文档编号C09K11/77GK101508894SQ20091001080公开日2009年8月19日申请日期2009年3月20日优先权日2009年3月20日发明者孙德春,君王申请人:孙德春;王君