[发明专利]一种SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料的制备方法

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及发光材料领域，具体涉及一种SrAl₂O₄:Eu²⁺，Dy³⁺长余辉发光材料的制备方法。

(二)背景技术：

SrAl₂O₄:Eu²⁺，Dy³⁺长余辉发光材料具有发光亮度高、余辉时间长、不含放射性元素等优点，被广泛应用于各种弱光照明与特殊的指示领域，如高速路、机场用的发光油漆，发光钟表的刻度盘，危险处的警告标志，疏散通道的指示标志，旅馆、购物中心的显示与装饰等领域。

SrAl₂O₄:Eu²⁺，Dy³⁺长余辉发光材料的制备方法以高温固相法最为成熟，制备的材料性能最好，已经实现工业化生产，如大连路明发光科技公司生产的标牌专用发光粉亮度达到550mcd/m²(10min)，山东伦博生产的超长余辉材料余辉时间最长可达10000min。但是，高温固相法需在1300℃以上的高温下灼烧数小时，存在着以下不足：对设备要求高，工艺繁琐，生产周期长，劳动强度大；粒子易团聚，需粉碎减小粒径，使得发光体晶格被破坏，发光性能大幅度下降；能耗高，生产过程中稀土材料损耗多，成本居高不下。

目前，SrAl₂O₄:Eu²⁺，Dy³⁺长余辉发光材料的制备方法还有沉淀法、溶胶-凝胶法、微波法、燃烧合成法等，其中的沉淀法、溶胶-凝胶法均需要高温长时间反应，同样存在高温固相法的不足，而且制备周期更长，成本更高[王红梅，庞明，张继红等，稀土长余辉发光材料SrAl₂O₄:Eu²⁺，Dy³⁺的制备及性能研究；地球科学-中国地质大学学报，29(2004)：50-54]。微波法中合成温度不易控制，易生成杂质相，而且目前没有适合工业化生产用的微波加热器，因此难以实现工业化大规模生产[宋会花，刘文芳，高元哲，SrAl₂O₄:Eu²⁺，RE³⁺长余辉发光材料的微波合成及其发光特性；人工晶体学报，37(2008)：327-332]。燃烧合成法是以硝酸盐为原料和氧化剂，以尿素为燃料，在溶液中混合均匀，然后在一定的温度下点燃进行燃烧反应，反应在几分钟之内完成；反应产物疏松易粉碎，后处理过程对发光性能的影响不大。与其它方法相比，燃烧合成法具有节能、快速、对设备要求低、工艺简单、易于产业化等优点，是一种很有开发价值的方法。但是该方法制备的发光材料存在发光亮度低，余辉时间短的问题[TianyouPeng，Huanping Yang，Xuli Pu，et al.Combustion synthesis andphotoluminescence of SrAl₂O₄:Eu，Dy phosphor nanoparticles.Materials Letters，58(2004)：352-356]。

(三)发明内容：

针对高性能SrAl₂O₄:Eu²⁺，Dy³⁺长余辉发光材料制备技术面临的问题，本发明提出了一种沉淀-燃烧法，即先用沉淀法使金属离子沉淀出来，形成一种混浊液，然后将混浊液置于燃烧反应炉中，在一定温度下点火进行燃烧反应，即得到发光性能优越的SrAl₂O₄:Eu²⁺，Dy³⁺长余辉发光材料。该方法反应迅速、能耗低、对设备要求低，且制得的产物疏松、发光亮度高、余辉时间长。

本发明所述的SrAl₂O₄:Eu²⁺，Dy³⁺长余辉发光材料的制备方法，其步骤如下：