[发明专利]一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料及其制备方法，其以铝酸锶为基质，激活剂为Eusubgt;2/subgt;0subgt;3/subgt;，辅助激活剂为Dysubgt;2/subgt;0subgt;3/subgt;，助熔剂为Bsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;，其中，Bsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;由硼酸提供。本发明采用拟薄水铝石的液相法制备发光材料，各原料混合均匀，制备的发光材料发光效果显著，颜色可以根据铝锶比不同来调节，且成本较低；通过在后期进行硼玻璃粉和硅溶胶进行混合热处理后，可在发光粉体表面包覆一层玻璃层，这层玻璃层可以显著提高发光材料的耐水性，同时在高温下隔绝氧气，使其在1150℃的空气气氛下烧结3h依然可以保持发光的特性，耐高温性显著提高。

技术领域

本发明具体涉及长余辉发光材料技术领域，具体是一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料及其制备方法。

背景技术

最初的长余辉发光材料主要是硫化锌及碱土硫化物体系，及后来在二者基础上发展的改进型发光材料，主要是添加Co、Ra等放射性元素，这一类发光材料因其余晖时间短、化学稳定性差、或对环境和人体不友好等原因，应用受到极大限制；1990s后期发展出来的碱土铝酸盐长余辉发光材料性能获得很大的提升，发光谱带窄，色纯度高，色彩鲜艳，余晖时间长，化学稳定性明显提高，对环境和人体友好，到目前为止一直被广泛应用；但这类发光材料仍存在成本高、不耐水、不耐高温等缺点，空气气氛下，几百摄氏度下即失去发光特性，无法在高温工业产品中使用，应用领域仍然存在一定限制。

发明内容

为此，本发明提出一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料及其制备方法以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料，其以铝酸锶为基质，激活剂为Eu₂0₃，辅助激活剂为Dy₂0₃，助溶剂为B₂O₃，其中，B₂O₃由硼酸提供，其化学组成表达式为：

SrAl₂O₄:Eu_x·Dy_y，0.005≤x≤0.1，0.005≤y≤0.1；

其中，Al元素来源为拟薄水铝石粉、Sr元素来源为Sr(NO₃)₂，Eu和Dy元素来源分别为Eu₂0₃、Dy₂0₃；

且，设定Sr:Al:Eu：Dy:B元素的摩尔比分别为1:(0.5-3.5):(0.015-0.03):(0.015-0.03):(0.15-0.35)。

一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料的制备方法，其包括以下步骤：

步骤1：先将所需的拟薄水铝石粉加入质量浓度为10％的硝酸溶液，将其铝溶胶化；

步骤2：加入所需的Eu₂0₃、Dy₂0₃、Sr(NO₃)₂、HBO₃，将其制成混合胶溶体系；

步骤3：在80-100℃的温度下烘干，将烘干后的白色混合物，在流动的氮氢混合气的还原气氛下，氮氢混合气中氢气体积浓度2％-3％，且在1250℃的温度下煅烧2-3h，得到结块的铝酸锶长余辉发光材料；

步骤4：将该铝酸锶发光材料块体与的硼玻璃粉和浓度为20wt％硅溶胶溶液按照质量百分比65-70：5-10：25-35的质量百分比混合球磨30min；