保温辅助燃烧合成法制备Eu²⁺掺杂Ca-α-Sialon荧光粉

【作者】 葛一瑶； 孙思源； 田兆波； 张杰； 谢志鹏； 袁轩一；

【机构】 清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室； 中国人民大学物理学院；

【摘要】 本文通过对传统的燃烧合成工艺进行改进,制备了性能优异的Eu²⁺掺杂的Ca-α-Sialon体系荧光粉。通过使用XRD、SEM、荧光光谱等测试手段对产物进行全面表征,发现最终产物的α-Sialon相纯度高,颗粒呈等轴形貌、结晶良好且粒径分布均匀（平均粒径3⁵um）,在紫外激发下能够呈现明显的黄光。本文在传统的燃烧合成过程中引入了保温体系辅助,在反应原料外部分别包裹可反应的Ti+C粉末混合物和保温用氮化硅粉末,以提高反应物在燃烧合成过程中的反应温度,减缓其降温过程,从而使得荧光粉颗粒能够有更为充足的生长发育时间。结果显示,包裹Ti+C粉末时,由于Ti与C的强放热反应的发生,燃烧合成体系的总体温度明显提高,但由于过高的反应温度,促进了硅粉的熔池效应,导致产物中残余硅较多,颗粒之间存在烧结现象,最终荧光性能有所下降;而使用氮化硅粉末作为保温层包裹原料时,燃烧合成体系的总体温度略有提高,且反应处于高温阶段的时间大大增加,从而使得产物颗粒可以充分生长发育,得到相纯度高、结晶良好、荧光性能优异的黄色荧光粉。更多还原