BaMgAl10O17：Eu2+蓝色稀土荧光粉的沉淀法合成及其热劣化性能的研究

• 作 者: 赵星
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: BaMgAl10O17:Eu2+ 沉淀法 热劣化 掺杂

Eu²⁺激活的六方晶系碱土金属铝酸盐BaMgAl10O17:Eu²⁺蓝色稀土三基色荧光粉以其较高量子效率和较好的色纯度，被广泛应用于三基色荧光灯、无汞荧光灯和等离子显示板（PDP）等照明和显示设备中。但是，BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺在应用中尚存在两个主要问题：一是其合成温度过高，能耗大且产物易烧结；二是容易发生热劣化。通常工业上BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺采用高温固相法合成，其合成温度高达1550℃左右。与高温固相法一样，化学沉淀法是实现工业化大生产的合成方法。本文以氨水和碳酸氢铵作为混合沉淀剂的沉淀法在1300℃成功制备了BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺，与固相法相比不仅把合成温度降低了250℃左右，还有效的提高了其结晶度、改善了微观形貌、增强了发光强度和热稳定性。在此基础研究了沉淀法合成的系列样品Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺x（0.02≤x≤0.14）的发光特性，结果表明Eu²⁺的掺杂量为0.1时其发光强度达到最大。由于BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺在荧光灯和PDP显示器制造过程中需要在氧化气氛中进行600℃左右的烤屏工序，BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺蓝粉在此过程中会出现发光亮度下降、色坐标漂移等现象，称为BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺蓝粉的热劣化现象。其热劣化的产生不仅与Eu²⁺本身具有还原性有关，还与Eu²⁺的迁移有关。掺杂能较好地改善BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺的劣化，并且操作简便、成本低廉。本文采用沉淀法制备了S2-掺杂的BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺。实验结果表明掺杂S^2-的样品不仅发光强度高于未掺杂S^2-的样品，而且，掺杂S^2-的样品的热稳定性明显强于比没有掺杂S^2-样品。以上结果表明掺杂S^2-可以提高BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺的热稳定性。