技术领域
[0001] 本
发明涉及一种荧光粉制备方法，具体为超细荧光粉制备方法。
背景技术
[0002] 超细荧光粉是指纳米-亚微米尺度附近的荧光粉，是一类在显示和照明领域有着重要应用前景的荧光粉。由于纳米-亚微米粒子本身的量子限域效应、小尺寸效应、表面态效应等物理效应影响，使得这类荧光粉在物理、光化学等方面具有许多奇特而又极具应用价值的特性。传统商用荧光粉皆为微米粉，在此
基础上，用工业适用的方法将传统商用微米粉做的更细，提高涂覆率，且不影响发光性能，对于传统荧光粉的应用具有重要意义。
[0003] 目前报道的超细荧光粉的制备方法主要有溶胶-凝胶法、燃烧法、
水热法、均相沉淀法等等，均需要使用强酸将原料溶解成溶液状态，采用调节pH等手段后制成前驱体，再进行
煅烧。这些方法都需要使用专用设备，工序繁琐，技术难度大，成本高，若基质残留，则会降低发光强度，强酸、醇盐等对人体也有害，安全性差，不适于大规模生产。
发明内容
[0004] 针对上述技术问题，本发明提供一种工艺简单、不使用强酸等有害物质的超细粉生产方法，具体的技术方案为：
[0005] 超细荧光粉制备方法，包括以下步骤：
[0006] (1)原料为，中心粒径为4-5μm的Y2O3和Eu2O3，
质量比Y2O3：Eu2O3＝100:5～8；先将原料的一半投入混料桶中，加入原料质量比0.4-0.6％的BaCl2和质量比0.05％-0.1％的H3BO3作为
助熔剂，然后投入剩余的原料，进行混料20-40小时；
[0007] (2)将混合均匀的原料装入
坩埚中，
压实成粉饼，并在压紧的粉饼中间打出圆孔，使粉饼受热均匀，加盖进行高温煅烧，1200-1350℃下保温5-7小时；
[0008] (3)煅烧后，充分冷却，取出粉饼进行
破碎处理；
[0009] (4)过筛后的粉体进行气流磨，进气压
力为0.5-1KPa，
粉碎压力为0.2-0.6KPa；
[0010] (5)将气流磨后的粉体加入清水进行清洗；
[0011] (6)清洗后的粉浆，加入原料质量比的0.02％-0.05％纳米Al2O3或SiO2，搅拌10-15分钟，进行包膜；
[0012] (7)将包膜后的粉浆进行湿过筛，筛网目数为300-400目；
[0013] (8)将湿过筛后的粉浆进行离心脱水；
[0014] (9)离心脱水后的粉体放入烘箱，110-150℃下
烘烤12-18个小时；
[0015] (10)烘干后的粉体过筛，筛网目数为80-150目，即可得到超细荧光粉。
[0016] 步骤(1)所述的混料，在混料桶加入硬质塑料球，每500公斤原料加20个塑料球，每个塑料球直径6cm，以10-20转/分的转速混料20-40小时。
[0017] 步骤(3)所述的破碎处理，将粉饼投入颚式
破碎机，进行一遍粗破，粗破后的粉体投入辊间距为15-25丝的辊式破碎机进行两遍细破，最后将破碎过的粉体经过100目过筛机过筛。
[0018] 步骤(5)所述的清洗，方法为，按粉体重：水的体积＝1Kg：1～1.5L的比例放入清洗桶，第一次清洗水温>40℃，搅拌10-15分钟后，使粉浆自然沉淀，
抽取上层清液至粉浆上方3-8cm处，第二次清洗水温>60℃，搅拌10-15分钟后，使粉浆自然沉淀，抽取上层清液至粉浆上方3-8cm处。
[0019] 步骤(8)所述的离心脱水，将三层
滤布袋放入离心机桶内，启动旋转一分钟使滤布袋贴紧桶壁，再放入粉浆离心至脱水。
[0020] 本发明提供的超细荧光粉制备方法，采用高温固相法，设备简单，操作成本低，合成周期短，无需使用强酸、醇盐等对人体有害的物质，适于工业大规模生产。高温固相法制备的晶体质量优良，表面
缺陷少，
发光效率高，在采用Al2O3或SiO2进行包膜后，避免了荧光粉的二次团聚，且达到修复晶体表面缺陷的作用，从而得到衰减小、
亮度高、分散性好的超细荧光粉。制的超细荧光粉的粒径在2-5μm之间，该超细荧光粉相较于普通的大颗粒的荧光粉具有更好的
上管率，以T8管为例，平均节省粉30％左右，提高了资源的利用率。
[0022] 图1为
实施例2所得超细荧光粉的SEM图；
[0023] 图2常用红色荧光粉的SEM图；
[0024] 图3实施例2与常用红色荧光粉的
光谱比较图。
具体实施方式
[0025] 结合实施例说明本发明的具体实施方式。
[0026] 实施例1
[0027] (1)原料为，中心粒径为4-5μm的Y2O3和Eu2O3，质量比Y2O3：Eu2O3＝100:5；先将原料的一半投入混料桶中，加入原料质量比0.6％的BaCl2和质量比0.08％的H3BO3作为助熔剂，然后投入剩余的原料，并加入硬质塑料球，以10转/分的转速混料30小时。
[0028] (2)将混合均匀的原料装入坩埚中，压实成粉饼，并在压紧的粉饼中间打出圆孔，使粉饼受热均匀，加盖进行高温煅烧，1300℃下保温5小时。
[0029] (3)煅烧后，充分冷却，取出粉饼进行破碎处理；将粉饼投入
颚式破碎机，进行一遍粗破，粗破后的粉体投入辊间距为15丝的辊式破碎机进行两遍细破，最后将破碎过的粉体经过100目过筛机过筛。
[0030] (4)过筛后的粉体进行气流磨，进气压力为0.5KPa，粉碎压力为0.2KPa。
[0031] (5)将气流磨后的粉体加入清水进行清洗；按粉体重：水的体积＝1Kg：1L的比例放入清洗桶，第一次清洗水温50℃，搅拌10分钟后，使粉浆自然沉淀，抽取上层清液至粉浆上方3cm处，第二次清洗水温70℃，搅拌15分钟后，使粉浆自然沉淀，抽取上层清液至粉浆上方3cm处。
[0032] (6)清洗后的粉浆，加入原料质量比的0.02％纳米Al2O3，搅拌10分钟，进行包膜。
[0033] (7)将包膜后的粉浆进行湿过筛，筛网目数为300目。
[0034] (8)将湿过筛后的粉浆进行离心脱水；将三层滤布袋放入离心机桶内，启动旋转一分钟使滤布袋贴紧桶壁，再放入粉浆离心至脱水。
[0035] (9)离心脱水后的粉体放入烘箱，110℃下烘烤12个小时。
[0036] (10)烘干后的粉体过筛，筛网目数为80目，即可得到超细荧光粉。
[0037] 实施例2
[0038] (1)原料为，中心粒径为4-5μm的Y2O3和Eu2O3，质量比Y2O3：Eu2O3＝100:5.8原料的一半投入混料桶中，加入原料质量比0.5％的BaCl2和质量比0.08％的H3BO3作为助熔剂，然后投入剩余的原料，并加入硬质塑料球，以15转/分的转速混料24小时。
[0039] (2)将混合均匀的原料装入坩埚中，压实成粉饼，并在压紧的粉饼中间打出圆孔，使粉饼受热均匀，加盖进行高温煅烧，1280℃下保温6小时。
[0040] (3)煅烧后，充分冷却，取出粉饼进行破碎处理；将粉饼投入颚式破碎机，进行一遍粗破，粗破后的粉体投入辊间距为20丝的辊式破碎机进行两遍细破，最后将破碎过的粉体经过100目过筛机过筛。
[0041] (4)过筛后的粉体进行气流磨，进气压力为0.8KPa，粉碎压力为0.4KPa。
[0042] (5)将气流磨后的粉体加入清水进行清洗；按粉体重：水的体积＝1Kg：1.2L的比例放入清洗桶，第一次清洗水温50℃，搅拌15分钟后，使粉浆自然沉淀，抽取上层清液至粉浆上方5cm处，第二次清洗水温80℃，搅拌15分钟后，使粉浆自然沉淀，抽取上层清液至粉浆上方5cm处。
[0043] (6)清洗后的粉浆，加入原料质量比的0.03％纳米Al2O3，搅拌15分钟，进行包膜。
[0044] (7)将包膜后的粉浆进行湿过筛，筛网目数为380目。
[0045] (8)将湿过筛后的粉浆进行离心脱水；将三层滤布袋放入离心机桶内，启动旋转一分钟使滤布袋贴紧桶壁，再放入粉浆离心至脱水。
[0046] (9)离心脱水后的粉体放入烘箱，130℃下烘烤17个小时。
[0047] (10)烘干后的粉体过筛，筛网目数为100目，即可得到超细荧光粉。
[0048] 本实施例所得的超细荧光粉与常用的红色荧光粉性能进行SEM检测，如图1和图2，并且对实施例2所得的超细荧光粉与常用红色荧光粉的光谱进行比较，如图3，结果显示，实施例2的超细荧光粉粒径较小，但与常用红色荧光粉的发光光谱基本一样。
[0049] 实施例3
[0050] (1)原料为，中心粒径为4-5μm的Y2O3和Eu2O3，质量比Y2O3：Eu2O3＝100:6.8原料的一半投入混料桶中，加入原料质量比0.4％的BaCl2和质量比0.1％的H3BO3作为助熔剂，然后投入剩余的原料，并加入硬质塑料球，以20转/分的转速混料20小时。
[0051] (2)将混合均匀的原料装入坩埚中，压实成粉饼，并在压紧的粉饼中间打出圆孔，使粉饼受热均匀，加盖进行高温煅烧，1350℃下保温6小时。
[0052] (3)煅烧后，充分冷却，取出粉饼进行破碎处理；将粉饼投入颚式破碎机，进行一遍粗破，粗破后的粉体投入辊间距为25丝的辊式破碎机进行两遍细破，最后将破碎过的粉体经过100目过筛机过筛。
[0053] (4)过筛后的粉体进行气流磨，进气压力为0.8KPa，粉碎压力为0.4KPa。
[0054] (5)将气流磨后的粉体加入清水进行清洗；按粉体重：水的体积＝1Kg：1.4L的比例放入清洗桶，第一次清洗水温60℃，搅拌15分钟后，使粉浆自然沉淀，抽取上层清液至粉浆上方5cm处，第二次清洗水温80℃，搅拌10分钟后，使粉浆自然沉淀，抽取上层清液至粉浆上方8cm处。
[0055] (6)清洗后的粉浆，加入原料质量比的0.03％纳米SiO2，搅拌12分钟，进行包膜。
[0056] (7)将包膜后的粉浆进行湿过筛，筛网目数为300目。
[0057] (8)将湿过筛后的粉浆进行离心脱水；将三层滤布袋放入离心机桶内，启动旋转一分钟使滤布袋贴紧桶壁，再放入粉浆离心至脱水。
[0058] (9)离心脱水后的粉体放入烘箱，140℃下烘烤18个小时。
[0059] (10)烘干后的粉体过筛，筛网目数为100目，即可得到超细荧光粉。
[0060] (9)将步骤(8)烘干后的粉体最后过一遍筛，筛网目数为100目，即可得到目标超细荧光粉。
[0061] 实施例4
[0062] (1)原料为，中心粒径为4-5μm的Y2O3和Eu2O3，质量比Y2O3：Eu2O3＝100:8原料的一半投入混料桶中，加入原料质量比0.6％的BaCl2和质量比0.05％的H3BO3作为助熔剂，然后投入剩余的原料，并加入硬质塑料球，以15转/分的转速混料40小时。
[0063] (2)将混合均匀的原料装入坩埚中，压实成粉饼，并在压紧的粉饼中间打出圆孔，使粉饼受热均匀，加盖进行高温煅烧，1200℃下保温7小时。
[0064] (3)煅烧后，充分冷却，取出粉饼进行破碎处理；将粉饼投入颚式破碎机，进行一遍粗破，粗破后的粉体投入辊间距为20丝的辊式破碎机进行两遍细破，最后将破碎过的粉体经过100目过筛机过筛。
[0065] (4)过筛后的粉体进行气流磨，进气压力为1KPa，粉碎压力为0.6KPa。
[0066] (5)将气流磨后的粉体加入清水进行清洗；按粉体重：水的体积＝1Kg：1.5L的比例放入清洗桶，第一次清洗水温60℃，搅拌10分钟后，使粉浆自然沉淀，抽取上层清液至粉浆上方8cm处，第二次清洗水温80℃，搅拌10分钟后，使粉浆自然沉淀，抽取上层清液至粉浆上方5cm处。
[0067] (6)清洗后的粉浆，加入原料质量比的0.05％纳米Al2O3，搅拌15分钟，进行包膜。
[0068] (7)将包膜后的粉浆进行湿过筛，筛网目数为350目。
[0069] (8)将湿过筛后的粉浆进行离心脱水；将三层滤布袋放入离心机桶内，启动旋转一分钟使滤布袋贴紧桶壁，再放入粉浆离心至脱水。
[0070] (9)离心脱水后的粉体放入烘箱，150℃下烘烤15个小时。
[0071] (10)烘干后的粉体过筛，筛网目数为150目，即可得到超细荧光粉。
[0072] 将实施例制的的产品与常用的红色荧光粉性能进行检测，结果见表1：
[0073] 表1：实施例和常用红粉的性能比较
[0074]
[0075] 根据上表，可见，实施例所得的超细荧光粉粒径较小，但是相对亮度与常用红色荧光粉相当。
