一种发光材料表面改性处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种发光材料表面改性处理系统，包括依次连接的载气模块、前驱体贮备模块、包覆模块、尾气处理模块；载气模块即高纯度氮气贮备罐，用于推动前驱体物质进入到包覆模块，保证包覆模块包覆环境的稳定与整体模块的流动性；前驱体贮备模块包括前驱体1和氧化剂2，通过载气模块的推动，使其按一定时间间隔进入包覆模块；包覆模块即反应体系，发光材料颗粒在包覆模块中分别与前驱体和氧化剂充分结合，形成原子厚度的氧化薄膜；尾气处理模块即对于各个模块中产生的废气进行处理。本实用新型结构简单，包覆迅速，包覆效果好，包覆后化学性质稳定，包覆厚度可控，成本较其他设备低，适用于各种发光材料的表面改性。
【专利说明】
一种发光材料表面改性处理系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种发光材料表面改性处理系统。
【背景技术】
[0002] 根据不同的应用领域以及为获得不同表面包覆效果，可对发光材料材料进行无机 和有机包覆。无机包覆利用物理吸附或化学键作用，可在材料表面形成一层氧化物，氟化物 或氮化物无机膜。有机包覆可在材料表面形成有机单分子或聚合物层。依据设备工艺特点， 发光材料的表面包覆设备主要有流化床、震动床、旋转桶等类型;主要应用流化床技术对粉 体进行包膜，流化床又分为:返混流流化床、活塞流流化床、振动流化床、接触式流化床、多 层流化床。对于发光材料表面包覆效果的评价指标一般有形貌，结构，化学键，耐水性，发光 特性，抗辐照稳定性等。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型解决的技术问题是:针对传统发光材料表面改性技术包覆效果差，厚 度不可控，提供一种新型的包覆工艺配套的处理系统，达到了包膜厚度可控、包覆效果更 佳、处理流程简单的效果。
[0004] 本实用新型采用了以下技术方案：
[0005] -种发光材料表面改性处理系统，包括用于驱动整个系统运行的载气模块、用于 贮备前驱体物质和氧化剂的前驱体贮备模块、用于使前驱体、氧化剂与发光材料颗粒结合 形成氧化物薄膜的包覆模块和尾气处理模块；
[0006] 所述的载气模块通过管道分别与前驱体贮备模块和包覆模块相连接；
[0007] 所述前驱体贮备模块通过管道与包覆模块连接；
[0008] 所述包覆模块通过管道与尾气处理模块连接。
[0009] 所述的一种发光材料表面改性处理系统，所述的载气模块为高纯度氮气贮备罐 (1) ，所述的高纯度氮气贮备罐通过管道与前驱体贮备模块和包覆模块相连接。
[0010] 所述的一种发光材料表面改性处理系统，所述的前驱体贮备模块包括TMA贮备罐 (2) 和H20贮备罐(3)，所述的TMA贮备罐(2)和H20贮备罐(3)分别通过管道与高纯度氮气贮备 罐(1)和包覆模块连接。
[0011] 所述的一种发光材料表面改性处理系统，所述的TMA贮备罐(2)中贮备前驱体物质 TMA，所述的H2O贮备罐(3)中贮备氧化剂物质H2O。
[0012] 所述的一种发光材料表面改性处理系统，所述的包覆模块包括包覆反应罐(4)，所 述包覆反应罐(4)通过管道分别与高纯度氮气贮备罐（1)、TMA贮备罐(2)、H2〇贮备罐(3)以 及尾气处理模块连接。
[0013] 所述的一种发光材料表面改性处理系统，所述的尾气处理模块包括尾气处理池 (5)，所述尾气处理池(5)通过管道与包覆反应罐(4)连接。
[0014] 所述的一种发光材料表面改性处理系统，所述的载气模块与其他模块之间的连接 管道上都有设有独立阀门。
[0015] 所述的一种发光材料表面改性处理系统，所述包覆反应罐(4)内安装有用于混合 的鼓气装置。
[0016] 本实用新型针对发光材料表面改性的技术，通过高纯度氮气充当载气与推动力， 将两种前驱体依次与发光材料结合，保证结合充分，加上简洁可靠的尾气处理模块，提供了 一种结构简单、操作方便、包膜效果好，包覆厚度可控的发光材料表面改性处理工艺配套的 处理系统。
[0017] 以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型的组成模块简图；
[0019] 图2为本实用新型的各部连接示意图。
【具体实施方式】
[0020] 参见图1和图2,本实施例的发光材料表面改性系统主要包括依次连接的载气模 块、前驱体贮备模块、包覆反应模块和废气处理模块四大部分，其中，载气模块包括高纯度 氮气贮备罐1，前驱体贮备模块包括TMA贮备罐2、H20贮备罐3,包覆反应模块包括包覆反应 罐4，废气处理模块包括废气处理池5。
[0021] 高纯度氮气贮备罐1的作用在于利用高纯度氮气推动整个系统的进行，高纯度氮 气贮备罐1与包覆反应罐4相连，通入足量高纯度氮气使包覆反应罐4处于化学稳定环境，高 纯度氮气贮备罐1分别与TMA贮备罐2和H20贮备罐3相连，通过高纯度氮气的压力，将前驱体 TMA压输至包覆反应罐4，使其结合均匀，再将前驱体H20压输至包覆反应罐4，进一步反应、 结合，完成一次包覆，在发光材料表面形成一个原子厚度的氧化物包膜，包覆反应罐4与尾 气处理池5相连，每一个步骤在反应罐中产生的废气都压输至尾气处理池吸收或变为无害 气体排放。
[0022] 在包覆反应罐4中安装有鼓气装置，使被包覆材料与前驱体物质结合均匀。
[0023] 在本实用新型中，运载和推动装置为高纯度氮气罐1的氮气和压力。
[0024] 在本实用新型中，前驱体贮备模块中TMA贮备罐2贮备的TMA首先进入包覆反应罐 4，先与发光材料结合均匀，H20贮备罐3贮备的H20再与发光材料表面混合均匀的TMA反应，生 成致密氧化包膜。
[0025] 实际使用时，在发光材料放置于包覆反应罐4后，打开连接高纯度氮气贮备罐1和 包覆反应罐4阀门，关闭与高纯度氮气贮备罐1连接的其他阀门，使包覆反应罐4处于化学稳 定环境；
[0026] 然后关闭高纯度氮气贮备罐1与包覆反应罐4连接阀门，保持所有管道阀门关闭 后，打开TMA贮备罐2与包覆反应罐4的连接阀门，再打开高纯度氮气贮备罐1与TMA贮备罐2 的连接阀门，使前驱TMA进入到包覆反应罐4中后关闭所有阀门，打开包覆反应罐中鼓气装 置1~2h;
[0027] 待包覆反应罐4中发光材料与前驱体TMA结合均匀后，关闭鼓气装置，打开与高纯 度氮气贮备罐1与包覆反应罐4的连接阀门后，使包覆反应罐4回到稳定的化学稳定状态；
[0028] 关闭所有阀门后打开H20贮备罐3与包覆反应罐4的连接阀门，再打开高纯度氮气 贮备罐1与H20贮备罐3的连接阀门，使氧化剂H20进入到包覆反应罐4中后关闭所有阀门，启 动包覆反应罐4中的鼓气装置1~2h后停止鼓气；
[0029] 打开高纯度氮气贮备罐1与包覆反应罐4的连接阀门，待包覆反应罐4充满高纯度 氮气，回到化学稳定环境后关闭所有阀门；
[0030] 所有产生的尾气经过尾气处理池处理后被吸收或变为无害气体排放；
[0031] 完成一次循环，在发光材料表面形成一个原子厚度的氧化物薄膜，重复上述完整 操作，即增加一个原子厚度的氧化物包膜。
[0032]具体在本实施例中，上述部件的具体功效和尺寸如下：
[0033] 高纯度氮气贮备罐，作为载气运载前驱体物质，利用高纯度氮气罐中压力推动整 个系统的进行
[0034] 规格尺寸：Φ 219mmx 1450mm
[0035] 有效容积:40L
[0036] 主要设备:压力计、出气阀；
[0037] TMAIC备罐，贮备前驱体TMA的容器
[0038] 规格尺寸：Φ 50mmX254mm
[0039] 有效容积:5L
[0040] 主要设备：出气阀；
[0041 ] H20贮备罐，贮备氧化剂H20的容器
[0042] 规格尺寸：Φ 50mmX254mm
[0043] 有效容积:5L
[0044] 主要设备：出气阀；
[0045] 包覆反应罐，发光材料进行表面改性的容器
[0046] 规格尺寸：Φ50ι?πιχ51πιπι
[0047] 有效容积：1L
[0048]主要设备：出气阀、鼓气机；
[0049] 尾气处理池，处理各个阶段产生的废气
[0050] 规格尺寸：Φ 1 00mmX254mm
[0051] 有效容积:2L
[0052] 通过本设备处理后的发光材料，表面被均匀的包覆一层致密的氧化铝薄膜，发光 强度较未包覆之前略有降低，但耐水热性能大大增加，经过多次循环可达到包覆不同厚度 的氧化物包膜。
[0053]以上实施例描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的具体工作原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实 用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本 实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
[0054] 实际处理效果如下：
[0055]经过本设备包覆的SrAl2〇4:Eu2+荧光粉对比未包膜粉体在水处理一段时间后PH值 上升速度明显降低，且PH峰值减小(见表1)
[0056] 表1经过本设备处理过的与未处理SrAl2〇4:Eu2+入水后PH随时间变化表
[0057]
【主权项】
1. 一种发光材料表面改性处理系统，其特征在于，包括用于驱动整个系统运行的载气 模块、用于贮备前驱体物质和氧化剂的前驱体贮备模块、用于使前驱体、氧化剂与发光材料 颗粒结合形成氧化物薄膜的包覆模块和尾气处理模块； 所述的载气模块通过管道分别与前驱体贮备模块和包覆模块相连接； 所述前驱体贮备模块通过管道与包覆模块连接； 所述包覆模块通过管道与尾气处理模块连接。2. 根据权利要求1所述的一种发光材料表面改性处理系统，其特征在于，所述的载气模 块为高纯度氮气贮备罐（1)，所述的高纯度氮气贮备罐通过管道与前驱体贮备模块和包覆 丰吴块相连接。3. 根据权利要求2所述的一种发光材料表面改性处理系统，其特征在于，所述的前驱体 贮备模块包括TMA贮备罐(2)和H2O贮备罐(3 )，所述的TMA贮备罐(2)和H2O贮备罐(3)分别通 过管道与高纯度氮气贮备罐(1)和包覆模块连接。4. 根据权利要求3所述的一种发光材料表面改性处理系统，其特征在于，所述的TMA贮 备罐(2)中贮备前驱体物质TM，所述的H 2O贮备罐(3)中贮备氧化剂物质H2O。5. 根据权利要求3所述的一种发光材料表面改性处理系统，其特征在于，所述的包覆模 块包括包覆反应罐(4)，所述包覆反应罐(4)通过管道分别与高纯度氮气贮备罐（1)、TMA贮 备罐(2 )、H2O贮备罐(3)以及尾气处理模块连接。6. 根据权利要求4所述的一种发光材料表面改性处理系统，其特征在于，所述的尾气处 理模块包括尾气处理池(5 )，所述尾气处理池(5)通过管道与包覆反应罐(4)连接。7. 根据权利要求1所述的一种发光材料表面改性处理系统，其特征在于，所述的载气模 块与其他模块之间的连接管道上都有设有独立阀门。8. 根据权利要求5所述的一种发光材料表面改性处理系统，其特征在于，所述包覆反应 罐(4)内安装有用于混合的鼓气装置。
【文档编号】C09K11/02GK205590614SQ201620337950
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】周智, 曾俊, 江放明, 黄浩, 黄升雄, 唐巍
【申请人】湖南环森科技有限公司