專利名稱：一種小粒徑硅酸鋅錳綠色熒光粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子顯示器(PDP)用硅酸鹽綠色熒光粉的制備方法。屬于熒光粉制備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對Zn2SiO4:Mn2+綠色熒光粉的研究已經(jīng)有很多年的歷史，從40年代起就作為綠色熒光粉(254nm激發(fā))成份被廣泛應(yīng)用于熒光燈和后來的CRT裝置中，至50年代后期，在燈用熒光粉領(lǐng)域逐漸被更高光效和光通維持特性的鹵磷酸鈣熒光粉取代，目前仍應(yīng)用在CRT、長余輝顯示等領(lǐng)域。二十世紀(jì)60年代后，PDP等平板顯示技術(shù)得到了迅速發(fā)展，人們Zn2SiO4:Mn2+綠色熒光粉在真空紫外光激發(fā)下發(fā)光亮度高、色坐標(biāo)佳、穩(wěn)定性好，非常適合PDP顯示要求。
Zn2SiO4:Mn2+熒光粉的合成方法有高溫固相反應(yīng)法、溶膠凝膠法(中國專利98813227.3)燃燒合成法(中國專利CN1470595A)等。真正商用的Zn2SiO4:Mn2+熒光粉仍然采用高溫固相法合成，就是將SiO2、ZnO、MnCO3、助熔劑等原料充分混合后裝入坩堝，在空氣或中性氣氛中升溫至1100～1300℃，保溫2～5h，將灼燒產(chǎn)物粉碎、洗滌、干燥、過篩，得到產(chǎn)品。該方法操作簡單，但合成的Zn2SiO4:Mn2+粉末容易出現(xiàn)發(fā)黃或部分發(fā)黃的現(xiàn)象，而且經(jīng)過粉碎之后熒光粉的亮度下降很大，特別若要粉碎至PDP所要求的小于4μm的粒徑時，熒光粉亮度將下降40～60％左右。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提出一種小粒徑硅酸鋅錳綠色熒光粉的制備方法，可以合成出粉體純白、發(fā)光效率高、粒徑細小的硅酸鹽綠粉。
技術(shù)方案本發(fā)明涉及的硅酸鹽綠色熒光粉的化學(xué)表達式為Zn2-2xMn2xSiO4其中0.0025≤x≤0.08。
本發(fā)明提出一種硅酸鹽綠色熒光粉的制備方法，包括以下幾個步驟1，按上述熒光粉組成的化學(xué)計量比分別稱取所需的原料和少量量助熔劑，所用的熒光粉原料為(1)碳酸錳或硝酸錳中的一種或兩種；(2)硅化合物采用二氧化硅或硅酸中的一種或兩種；(3)氧化鋅或可以轉(zhuǎn)化為氧化鋅的碳酸鋅、堿式碳酸鋅或硝酸鋅的鋅鹽中的一種或多種；(3)助熔劑采用氟化銨、氟化氫銨或氟化鋅中的一種或幾種，也可以不使用助熔劑。其中二氧化硅或硅酸需要超過Zn2-2xMn2xSiO4化學(xué)計量的10～40％。
2，將混合料裝入坩堝，在空氣中或惰性氣氛下1200至1400℃的溫度下灼燒至少一次0.5～10小時，冷卻后取出。
3，將灼燒產(chǎn)物粉碎，用混料機重新混合，裝入氧化鋁坩堝，放入高溫爐中，升溫至1200至1400℃的溫度下灼燒至少一次0.5～10小時，1000℃溫度以上急冷取出或在惰性氣氛保護下冷卻到室溫取出。
4，用球磨、氣流磨等方法將灼燒產(chǎn)物粉碎至3μm以下。
5，將粉碎后的粉體再次裝入坩堝，在900～1100℃的溫度下灼燒10分鐘至1小時，急冷取出。
6，用去離子水將灼燒產(chǎn)物洗滌至中性、脫水、干燥、過篩，即可得到硅酸鹽綠色熒光粉。
有益效果本發(fā)明的優(yōu)點是(1)可以制備出粉色全白、性能優(yōu)越的硅酸鹽綠色熒光粉，消除了粉色發(fā)黃問題；(2)降低了熒光粉粒徑，可以獲得中心粒徑2～4μm的硅酸鹽綠粉。
具體實施例方式
實施例1
稱取ZnO 0.99摩爾，MnCO30.01摩爾，SiO20.6摩爾，NH4F 0.005摩爾，用混料機充分混合，裝入氧化鋁坩堝，放入高溫爐中，升溫至1300℃灼燒1小時，冷卻后取出。將灼燒產(chǎn)物粉碎，用混料機重新混合，裝入氧化鋁坩堝，放入高溫爐中，升溫至1300℃灼燒1小時，急冷取出。用球磨機將灼燒產(chǎn)物粉碎至3μm以下，將粉碎后的粉體再次裝入坩堝，在1050℃灼燒0.5小時，急冷取出。用去離子水將灼燒產(chǎn)物洗滌至中性、脫水、干燥、過400目篩，即可得到硅酸鹽綠色熒光粉。該熒光粉中心粒徑3.4μm，在147nm激發(fā)下亮度為112。
實施例2稱取ZnO 0.99摩爾，MnCO30.01摩爾，SiO20.55摩爾，NH4F 0.005摩爾，用混料機充分混合，其余同實施例1。該熒光粉中心粒徑3.5μm，在147nm激發(fā)下亮度為108。
實施例3稱取ZnO 0.99摩爾，MnCO30.01摩爾，SiO20.7摩爾，NH4F 0.005摩爾，用混料機充分混合，其余同實施例1。該熒光粉中心粒徑3.5μm，在147nm激發(fā)下亮度為99。
實施例4稱取ZnO 0.99摩爾，MnCO30.01摩爾，SiO20.6摩爾，NH4F 0.005摩爾，用混料機充分混合，前兩次灼燒溫度為1400℃，其余同實施例1。該熒光粉中心粒徑3.9μm，在147nm激發(fā)下亮度為107。
實施例5稱取ZnO 0.99摩爾，MnCO30.01摩爾，SiO20.6摩爾，NH4F 0.005摩爾，用混料機充分混合，前兩次灼燒溫度為1200℃，其余同實施例1。該熒光粉中心粒徑3.3μm，在147nm激發(fā)下亮度為101。
實施例6稱取ZnO 0.99摩爾，MnCO30.01摩爾，SiO20.6摩爾，NH4F 0.005摩爾，用混料機充分混合，最后一次灼燒溫度為900℃，其余同實施例1。該熒光粉中心粒徑3.2μm，在147nm激發(fā)下亮度為100。
實施例7稱取ZnO 0.99摩爾，MnCO30.01摩爾，SiO20.6摩爾，NH4F 0.005摩爾，用混料機充分混合，最后一次灼燒溫度為1100℃，其余同實施例1。該熒光粉中心粒徑3.8μm，在147nm激發(fā)下亮度為111。
實施例8稱取ZnO 0.99摩爾，MnCO30.01摩爾，SiO20.6摩爾，NH4HF20.0025摩爾，用混料機充分混合，其余同實施例1。該熒光粉中心粒徑3.5μm，在147nm激發(fā)下亮度為104。
權(quán)利要求
1.一種小粒徑硅酸鋅錳綠色熒光粉的制備方法，其特征在于本方法的硅酸鹽綠色熒光粉的化學(xué)表達式為Zn2-2xMn2xSiO4，其中0.0025≤x≤0.08，其制備方法包括以下幾個步驟1)按上述熒光粉組成的化學(xué)計量比分別稱取所需的原料和少量量助熔劑，進行混合，形成混合料，2)將混合料裝入坩堝，在空氣中或惰性氣氛下1200至1400℃的溫度下灼燒至少一次0.5～10小時，冷卻后取出，3)將灼燒產(chǎn)物粉碎，用混料機重新混合，裝入氧化鋁坩堝，放入高溫爐中，升溫至1200至1400℃的溫度下灼燒至少一次0.5～10小時，1000℃溫度以上急冷取出或在惰性氣氛保護下冷卻到室溫取出，4)用球磨、氣流磨等方法將灼燒產(chǎn)物粉碎至3μm以下，5)將粉碎后的粉體再次裝入坩堝，在900～1100℃的溫度下灼燒10分鐘至1小時，急冷取出，6)用去離子水將灼燒產(chǎn)物洗滌至中性、脫水、干燥、過篩，即可得到硅酸鹽綠色熒光粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小粒徑硅酸鋅錳綠色熒光粉的制備方法，其特征在于所用的熒光粉原料為a、碳酸錳或硝酸錳中的一種或兩種；b、硅化合物采用二氧化硅或硅酸中的一種或兩種；c、氧化鋅或可以轉(zhuǎn)化為氧化鋅的碳酸鋅、堿式碳酸鋅或硝酸鋅的鋅鹽中的一種或多種；其中二氧化硅或硅酸需要超過Zn2-2xMn2xSiO4化學(xué)計量的10～40％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小粒徑硅酸鋅錳綠色熒光粉的制備方法，其特征在于助熔劑采用氟化銨、氟化氫銨或氟化鋅中的一種或幾種。
全文摘要
一種小粒徑硅酸鋅錳綠色熒光粉的制備方法，其中硅酸鹽綠色熒光粉的化學(xué)表達式為Zn
文檔編號C09K11/59GK1664055SQ200510038370
公開日2005年9月7日 申請日期2005年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月21日
發(fā)明者蔣建清, 董巖, 于金, 方峰 申請人:東南大學(xué)