硅氧氮化物熒光粉的制備工藝與性能研究.pdf

1、隨著世界能源危機(jī)的日益嚴(yán)重，新興能源項(xiàng)目和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)成為了世界普遍關(guān)注的課題。白光LED因?yàn)槠浒l(fā)光效率高、能源消耗少、工作電壓低、響應(yīng)時(shí)間短、使用壽命長(zhǎng)、產(chǎn)品體積小等突出的優(yōu)點(diǎn)，在室內(nèi)照明方面擁有著無(wú)與倫比的競(jìng)爭(zhēng)力，顯示出了巨大的市場(chǎng)價(jià)值。單一的LED芯片是不可能發(fā)出連續(xù)光譜的白光的，因而目前獲得白光的方法一般是通過(guò)熒光粉來(lái)轉(zhuǎn)換LED發(fā)出的單色光，組合獲得人眼所需的白光（如傳統(tǒng)的藍(lán)光+黃粉技術(shù)和紫外激發(fā)三基色技術(shù)等）。
　　

2、熒光粉作為白光LED必不可少的部分，直接影響到白光LED的發(fā)光效率、色溫、顯色指數(shù)、光衰和壽命等等。近年來(lái)的研究表明，稀土摻雜的硅氧氮化物由于其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，擁有共價(jià)性高、發(fā)光波長(zhǎng)可調(diào)、可供紫外、近紫外或藍(lán)光激發(fā)、長(zhǎng)波長(zhǎng)激發(fā)．發(fā)射、溫度淬滅效應(yīng)小等等優(yōu)點(diǎn)，成為目前最有價(jià)值的一類(lèi)新型的白光LED熒光粉。
　　 然而，硅氧氮化物熒光粉的制備條件比較苛刻，一般需要在高氮壓保護(hù)下的高溫合成，制備成本十分高昂，粉體團(tuán)聚相當(dāng)嚴(yán)重。本論文以

3、尋找低成本、易操作、適用廣的硅氧氮化物熒光粉的制備方法為目標(biāo)，開(kāi)發(fā)了一種成本較低、控制簡(jiǎn)易、產(chǎn)物性能好的新型硅粉直接氮化合成工藝，并選取了SrSi2N2O2:Eu2+、Sr2Si5N8:Eu2+、Ba2SiO4:Eu2+、BaSi2O2N2:Eu2+、BaS16N8O:Eu2+、Ca-a-sialon:Eu2+這六種氧氮含量不同但都擁有著重要應(yīng)用價(jià)值的熒光粉作為研究對(duì)象，詳細(xì)討論了硅粉直接氮化合成方法和現(xiàn)在研究較多的高溫固相法、氮化還原

4、法的反應(yīng)條件以及機(jī)理過(guò)程，通過(guò)對(duì)工藝條件的相互比較，總結(jié)出新型硅粉直接氮化合成工藝的優(yōu)越性。
　　 本文一共分為六章來(lái)進(jìn)行闡述。
　　 第一章主要介紹了LED的發(fā)光原理、白光LED的構(gòu)造與封裝的基本過(guò)程、熒光粉的發(fā)光原理、硅基氧氮化物熒光粉的應(yīng)用以及制備方法，并提出了本論文的主要思路以及其理論依據(jù)。
　　 第二章是實(shí)驗(yàn)部分，介紹了本文中實(shí)驗(yàn)所用到的原料、合成設(shè)備、表征方法以及表征設(shè)備。
　　 第三章介紹了

5、通過(guò)高溫固相法、氮化還原法、硅粉直接氮化法這三種合成方法制備的SrSi2N2O2:Eu2+和Sr2Si5N8:Eu2+熒光粉的物相及發(fā)光性能，研究了焙燒溫度、保溫時(shí)間、升溫速率、反應(yīng)氣氛、氣體流量、球磨時(shí)間等反應(yīng)條件對(duì)物相和發(fā)光性能的影響，并對(duì)這三種方法合成硅氧氮化物的過(guò)程機(jī)理進(jìn)行了一些討論。
　　 第四章介紹了通過(guò)高溫固相法、氮化還原法、硅粉直接氮化法這三種方法對(duì)制備Ba2SiO4:Eu2+、BaSi2O2N2:Eu2十、Ba