[发明专利]一种红色透明荧光陶瓷及其制备方法

说明书

本发明提供一种红色透明荧光陶瓷及其制备方法，所述红色透明荧光陶瓷的化学式为：RE₃Al_5‑x‑yMn_xR_yO₁₂，其中RE为Y、Lu、La、Ga中的至少一种，R为Mg、Ca、K、Li中的一种，0.001≤x≤0.05，0＜y≤0.1。

技术领域

本发明涉及一种红色透明荧光陶瓷及其制备方法，属于发光材料技术领域。

背景技术

透明陶瓷荧光体具有优异的光学质量，其热导率高于荧光玻璃和荧光粉，化学稳定性好，无需树脂封装，是应用于高功率LED和激光照明显示等发光领域的极有前景的发光材料。

目前比较成熟的透明陶瓷荧光体是稀土离子掺杂的石榴石，主要有Ce:Y/LuAG的黄/绿色透明荧光陶瓷，但其与蓝光组合得到的白光因缺乏红色成分显色指数低，色温高。因此通过加入红色透明荧光陶瓷增加光谱中红光成分对提高显色指数，降低色温至关重要。目前关于红色透明荧光陶瓷的报道较少，主要有氮化物体系：Eu²⁺：CaAlSiN₃(CN106242539 A)，Ca_1-x-y-zM_yEu_xAl_1-zSi_1+zN_3-zO_z(CN105753480A)等。但由于氮化物本身固有的特性，其制备条件苛刻，工艺复杂，大幅度增加了成本。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种低成本、高效的红色透明荧光陶瓷及其制备方法。

一方面，本发明提供了一种红色透明荧光陶瓷，所述红色透明荧光陶瓷的化学式为：RE₃Al_5-x-yMn_xR_yO₁₂，其中RE为Y、Lu、La、Ga中的至少一种，R为Mg、Ca、K、Li中的一种，0.001≤x≤0.05，0＜y≤0.1。

本发明中，红色透明荧光陶瓷的Mn元素中含有较高的氧化态Mn⁴⁺，从而使得红色透明荧光陶瓷可在230～500nm波长的紫外或蓝光激发下发出600～750nm波段的红光。

较佳地，所述红色透明荧光陶瓷在800nm的处透过率为35％～81％。

较佳地，所述红色透明荧光陶瓷在230～500nm波长的紫外或蓝光激发下发出600～750nm波段的红光。

另一方面，本发明还提供了一种如上所述的红色透明荧光陶瓷的制备方法，包括：

按照化学计量比RE₃Al_5-x-yMn_xR_yO₁₂称取RE源、Al源、Mn源、R源，进行混合，得到混合粉体，所述R源为含有R的氧化物或/和碳酸盐；

将所得混合粉体压制成型后，在1650～1800℃下真空烧结3～20小时，得到致密的透明陶瓷；

将所得致密的透明陶瓷置于氧化气氛中，在1300～1600℃下退火氧化2～10小时，得到所述红色透明荧光陶瓷。