[发明专利]一种氟硅酸盐基上转换发光陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氟硅酸盐基上转换发光陶瓷材料，其特征在于：化学式为Ca_10-10xEr_10xYb_10ySi₃O₁₅F₂，其中x为Er³⁺掺杂的化学计量分数，y为镱离子Yb³⁺掺杂的化学计量分数，0.001≤x+y<0.2。

2.一种如权利要求1所述的氟硅酸盐基上转换发光陶瓷材料的制备方法，其特征在于，采用高温固相法，包括以下步骤：

(1)按照Ca_10-10xEr_10xYb_10ySi₃O₁₅F₂中各元素的化学计量比，其中0.001≤x+y<0.2分别称取含有钙离子Ca²⁺的化合物、含有硅离子Si⁴⁺的化合物、含有铒离子Er³⁺的化合物、含有镱离子Yb³⁺的化合物、含有氟离子F^-的化合物作为原料，并将含有钙离子Ca²⁺的化合物、含有硅离子Si⁴⁺的化合物、含有铒离子Er³⁺的化合物、含有镱离子Yb³⁺的化合物混合并研磨均匀，得到混合物；

(2)将步骤(1)得到的含有钙离子Ca²⁺的化合物、含有硅离子Si⁴⁺的化合物、含有铒离子Er³⁺的化合物、含有镱离子Yb³⁺的混合物在空气气氛下进行烧结，烧结温度为750～950℃，烧结时间为3～10小时，自然冷却后，研磨混合均匀；

(3)将步骤(2)得到的粉体混合物与含有氟离子F^-的化合物混合并研磨均匀，压制成陶瓷片，压制压力为10MPa～15MPa，在空气气氛中煅烧，煅烧温度为900～1200℃，煅烧时间为3～15小时，自然冷却，得到氟硅酸盐基上转换发光陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述的氟硅酸盐基上转换发光陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)的烧结温度为800～900℃，烧结时间为4～10小时。

4.根据权利要求2所述的氟硅酸盐基上转换发光陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)的煅烧温度为950～1100℃，煅烧时间为5～10小时。

5.根据权利要求2所述的氟硅酸盐基上转换发光陶瓷材料的制备方法，其特征在于：将步骤(3)得到的氟硅酸钙陶瓷破碎并研磨混合均匀可得到氟硅酸盐基上转换发光陶瓷材料粉体。

6.根据权利要求2所述的氟硅酸盐基上转换发光陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述的含有钙离子Ca²⁺的化合物为碳酸钙、硝酸钙、氢氧化钙、草酸钙、氧化钙的一种；所述含有硅离子Si⁴⁺的化合物为二氧化硅或硅酸中的一种；所述的含有氟离子F^-的化合物为氟化钙；所述的含有铒离子Er³⁺的化合物为氧化铒；所述的含有镱离子Yb³⁺的化合物为氧化镱。

7.根据权利要求2所述的氟硅酸盐基上转换发光陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述含有钙离子Ca²⁺的化合物由两种化合物混合而成，其中一种是氟化钙，氟化钙提供的钙占总钙量的10vol％～40vol％，另一种是碳酸钙、硝酸钙、氢氧化钙、草酸钙、氧化钙中的一种。