制备温度对(Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu荧光粉三元相图及色像图的影响研究

高明远，罗 岚,2*，郭 锐，汪 雨，张澎鹏

1.南昌大学材料科学与工程学院，江西 南昌 330031 2.南昌大学江西省轻质高强结构材料重点实验室，江西 南昌 330031

引 言

硅酸盐具有良好的物理、化学稳定性，原料广泛，是一类重要的发光基体材料[1]。稀土掺杂后，利用基体固溶[2-5]、调节煅烧温度[6-11]可实现物相控制进而调控光谱(不同种类激发源、不同波段激发、不同颜色荧光发射)。利用固溶如：Sr2SiO4∶Eu2+中固溶Ba2+可以实现黄绿光渐变为绿光的发射光谱(Ba2+可提高α-Sr2SiO4相稳定性，随着Ba2+含量提高还可能形成Ba2SiO4相)[2]；单相β-Mg2SiO4:(Eu3+,F-)中固溶10at%Sr2+红色荧光亮度明显提高[3]；Ba2SiO4∶Eu2+固溶46at%Sr2+[2]，30at%Mg2+[4]和10at%Ca2+[5]可以使得光谱略微红移，且发光亮度和光谱温度稳定性提高。调节煅烧温度如：Ca2SiO4随着温度升高可发生三斜α-Ca2SiO4→正交α-Ca2SiO4(αH,αL)→单斜β-Ca2SiO4(βH,βL)→正交γ-Ca2SiO4五种晶型转变[6]；β-Sr2SiO4相随反应温度升高向α-Sr2SiO4相转变，进一步升高温度则转变为Sr3SiO5[7]；Ca2MgSi2O7∶Eu2+,Tm3+在1 300 ℃由混合相转变为Ca2MgSi2O7单相[8]。此外，即使不发生相变，荧光发射光谱也随着合成温度而发生变化，如Sr2SiO4∶Eu2+[9]，BaCa2Mg(SiO4)2∶Eu2+ [10]，Ca2MgSi2O7∶Eu2+,Tm3+ [8]随着合成温度升高荧光强度明显增大；Ba1.2Ca0.64SiO4∶Eu2+,Mn2+蓝绿光发射随煅烧温度升高先增大后减小且伴随着最大发射峰红移[11]。本文采用高温固相法在不同温度制备(Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu荧光粉系列样品，通过XRD和紫外发光照相记录，建立起组分-物相-色像对应关系，推导得到三元色像图；探讨制备温度对其物相和色像的影响，探明发光性能随组分、物相、制备温度的演变规律，优选出多元体系中最佳绿色和红色荧光组成及对应合成条件，提出系统性开发发光材料的一种策略。

1 实验部分

1.1 (Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu粉体……

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