【摘 要】
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由于蓝光芯片效率高,蓝光激发荧光粉受到广泛关注。虽然采用制备工艺简单、条件温和的聚合物先驱体转化法成功制备了物理和化性能稳定、相结构简单的含铕/铈/镨硅基氮氧化物荧光粉,但是它们的激发光谱主要覆盖紫外区域。因此,探究用先驱体转化法制备蓝光激发硅基氮氧化物荧光粉是十分有意义的。本论文探索以聚碳硅烷、乙酰丙酮铕和乙酰丙酮钙为原料制备蓝光激发铕为发光中心的硅基氮氧化物荧光粉;探讨了合成温度、烧结方式、烧
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由于蓝光芯片效率高,蓝光激发荧光粉受到广泛关注。虽然采用制备工艺简单、条件温和的聚合物先驱体转化法成功制备了物理和化性能稳定、相结构简单的含铕/铈/镨硅基氮氧化物荧光粉,但是它们的激发光谱主要覆盖紫外区域。因此,探究用先驱体转化法制备蓝光激发硅基氮氧化物荧光粉是十分有意义的。本论文探索以聚碳硅烷、乙酰丙酮铕和乙酰丙酮钙为原料制备蓝光激发铕为发光中心的硅基氮氧化物荧光粉;探讨了合成温度、烧结方式、烧结温度和保温时间的影响;确定了制备蓝光激发铕为发光中心的硅基氮氧化物荧光粉的工艺条件;比较了投料比对掺铕含钙硅基氮氧化物荧光粉的组成、结构、形貌和性能的影响;表征了性能最佳的蓝光激发荧光粉的微观结构;讨论了蓝光激发铕为发光中心的硅基氮氧化物荧光粉的发光机制。结果发现,实现先驱体转化法制备蓝光激发铕为发光中心的硅基氮氧化物荧光粉要求原料掺钙和铕/（硅+钙）原子投料比大于0.1/29且烧结温度在1550℃以上。使用一步法保温时间3 h掺钙且铕/（硅+钙）原子投料比大于0.1/29,在蓝光激发下烧结温度为1650℃的荧光粉发射橙红光（～600nm）,烧结温度为1550℃的发射黄光（～570nm）。随铕/（硅+钙）原子投料比增加,具有钙/硅原子投料比为1/12的荧光粉发光强度增加。随钙/硅原子投料比的增加,具有铕/（硅+钙）原子投料比为1/29的荧光粉发光强度先提高后降低。1550℃烧结合成温度为 320℃性能最佳的蓝光激发黄色荧光粉（SiO0.42N0.89C0.03Ca0.12Eu0.06）的钙/硅和铕/（硅+钙）原子投料比为 1/12 和 1/29。结果表明,钙/硅原子投料比小于1/12时,先驱体转化法制备蓝光激发铕为发光中心的硅基氮氧化物荧光粉的主相为β-Si3N4。该荧光粉主要由结晶性好的棒状β-Si3N4单晶颗粒组成,且β-Si3N4单晶颗粒内部存在钙和铕离子。铕和具有较大原子半径的碱土金属钙离子同时掺入β-Si3N4基质相间隙是实现硅基氮氧化物荧光粉蓝光激发黄色荧光粉的原因。
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