熒光粉簡介分析電子教案

1、熒光粉簡介分析熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28前言前言燈的種類：燈的種類：n白熾燈n金屬鹵化物燈n汞燈高壓、低壓n鈉燈高壓、低壓nLED燈n其他燈必須用熒光粉的燈為低壓汞燈（殺菌燈除外）可用可不用熒光粉的燈為高壓汞燈，LED燈熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28燈用熒光粉的歷史燈用熒光粉的歷史 1938年年非稀土三基色熒光粉非稀土三基色熒光粉nRCdB2O4：MnnGZnSiO4：MnnBCaWO4非稀土二組分熒光粉非稀土二組分熒光粉nY（a）（Zn，Be）2SiO4：MnnBMgWO4熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28燈用熒光粉的歷史1942年

2、年鹵粉鹵粉n3Ca3(PO4)2Ca(F,Cl)2：Sb，MnnCa10(PO4)6 (F,Cl)2：Sb，MnnCa5(PO4)3 (F,Cl)：Sb，Mnn50年代工業(yè)化熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28燈用熒光粉的歷史1974年年稀土三基色熒光粉稀土三基色熒光粉nRYOEnGCAT LAP(變化較大)nBBAM(變化最大：基質(zhì)Al16-Al10；激活劑從單到雙)熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-281996年年LED熒光粉熒光粉n460nm激發(fā)的熒光粉nYYAG，硅酸鹽nR不成熟n460nm波長激發(fā)的熒光粉燈用熒光粉的歷史熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授202

3、2-6-28其他特殊熒光粉（起始時間各異）其他特殊熒光粉（起始時間各異）nUVBaSi2O5：Pb；SrB4O7:Eu2+nIRROXYEnYYAG:Ce（提高Ra）燈用熒光粉的歷史熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28典型的燈用熒光粉典型的燈用熒光粉鹵粉鹵粉 這是燈用熒光粉中歷史最長、產(chǎn)量最大的產(chǎn)品，至今仍在應(yīng)用和研究。作為一個熒光粉者，尤其是燈用熒光粉來說，對鹵粉是應(yīng)該全面了解的。 熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28鹵粉-鹵粉的制造 n原材料（CaCl2，（NH4）2HPO4等）的凈化（用S”沉淀、用絡(luò)合劑C吸附清除微量雜質(zhì)）n基質(zhì)原料CaHPO4的合成要求晶型

4、、形貌、粒度大小。 這是最關(guān)鍵的一步。需要掌握溶液濃度、沉淀溫度、速度、脫水溫度、時間等。n配料與混合（以干法為主）V型等熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28n灼燒（中性氣氛，1200）n后處理： a.破碎腭式等 b.磨細(xì) c.分級過篩（325目）；水透 d.洗滌（水、酸洗、EDTA等）鹵粉-鹵粉的制造 熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28 在同一種結(jié)構(gòu)（磷灰石）的情況下，可以調(diào)配出許多產(chǎn)品 n照明用產(chǎn)品暖白色、冷白色、日光色等燈用熒光粉n衍生出其他單色產(chǎn)品： A 鹵藍(lán)粉（不加Mn2+的鹵粉）max=480nm B 稀土鹵藍(lán)粉 Sr5(PO4)3Cl：Eu2+ C

5、其他稀土鹵粉鹵粉-鹵粉的品種 熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28n重視基質(zhì)原料的研究重視基質(zhì)原料的研究 鹵粉的機(jī)制原料是CaHPO4，它的形貌、粒度大小決定最終產(chǎn)品的形貌、大小，這一規(guī)律對研究其他熒光粉（如三基色熒光粉）也是適用的。鹵粉-鹵粉研究給人們的啟示 熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28n能量傳遞機(jī)理的應(yīng)用能量傳遞機(jī)理的應(yīng)用 在鹵粉中，有兩個激活劑第一激活劑（也叫敏化劑）是Sb3+；第二激活劑（也叫激活劑）是Mn2+，Sb3+吸收254nm能量，一方面發(fā)出自己能有的480nm光譜，另一方面把部分能量傳遞給Mn2+，發(fā)出主峰為580nm左右的Mn2+光譜，這

6、種傳遞機(jī)理在稀土熒光粉中也得到了很多應(yīng)用，其離子對有： Eu2+Mn2+ Ce3+Mn2+ Ce3+Tb3+ 其中Ce3+發(fā)出的光一般是不可見的。鹵粉-鹵粉研究給人們的啟示 熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28n基質(zhì)晶格變化對發(fā)射光譜的影響基質(zhì)晶格變化對發(fā)射光譜的影響 在鹵粉中，調(diào)整基質(zhì)晶格中的陽離子、陰離子或者陰陽離子都對熒光粉的發(fā)射光譜有重要影響，如用Sr2+、Ba2+代Ca2+，或者調(diào)整F-,Cl-等鹵離子的比例，都對Sb3+，尤其是Mn2+的發(fā)射產(chǎn)生影響。這種影響體現(xiàn)在fd躍遷的稀土熒光分鐘尤為明顯： 鹵粉-鹵粉研究給人們的啟示 熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-

7、6-28在YAG：Ce熒光粉中，變更Y和Al，Ce3+的發(fā)射峰值位置和強(qiáng)度有很大的變化；在SrSiO4：Eu熒光粉中，變更Sr和Si，Eu2+的發(fā)射峰值位置和強(qiáng)度有很大變化；在BAM：Eu熒光粉中，變更Ba，Mg，Al，Eu2+的發(fā)射峰值位置和強(qiáng)度也有很大變化。鹵粉-鹵粉研究給人們的啟示 熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28n灼燒條件的控制灼燒條件的控制 在鹵粉中，如果灼燒條件（溫度，氣氛等）控制不好，結(jié)晶就不好，Mn2+Mn4+，Sb3+Sb5+，這樣發(fā)光效率就會下降。 同樣，在稀土熒光粉中，如何得證Eu，Ce，Tb的價態(tài)，也是得證最終產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵條件之一。鹵粉-鹵粉研究給人

8、們的啟示 熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28n制造鹵粉的設(shè)備及測試儀器制造鹵粉的設(shè)備及測試儀器 總之，鹵粉研究的方法，成果，設(shè)備，儀器等，對現(xiàn)代熒光粉的研究有極其重要的借鑒作用。鹵粉-鹵粉研究給人們的啟示 熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28鹵粉和三基色粉的比較鹵粉和三基色粉的比較 鹵粉 三基色粉 光效高高顯色性低高色差小大光通維持率低高價格便宜貴*價格由原材料、設(shè)備、能耗等決定。熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28鹵粉和三基色粉的比較鹵粉n為了克服為了克服Ra低的缺點，常在鹵粉中加低的缺點，常在鹵粉中加入稀土紅粉；入稀土紅粉；n為了克服光通維持率低的缺點：為了克服光通維持率低的缺點： A 加Cd（有毒） B 表面處理 C 繼續(xù)研究（無根本性突破）熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28n為了克服自己價格貴的缺點：為了克服自己價格貴的缺點： A 降低貴重稀土Eu，Tb的含量； B 降低粉的粒度，以便減少涂粉； C 和鹵粉搭配使用（如先涂鹵粉，再涂三 基色 粉）； D 回收粉； E 其他方法，如先涂Al2O3粉，或者 混入Al2O3粉等。鹵粉和三基色粉的比較三基色粉熒光粉系列講座之四 韓鈞祥 教授2022-6-28n為了克服色差大的缺點：為了克服色差大的缺點： A 改進(jìn)藍(lán)，綠粉，尤其是藍(lán)