本发明涉及红色荧光粉，尤其是涉及一种稀土硼铝酸盐荧光粉的制备方法。
背景技术：
：LED作为一种优质高效的照明光源，具有寿命长、反应速度快、照明环境清洁环保和照明品质高效节能等显著优点，被誉为第四代绿色照明光源，使它在现代社会广泛应用并且替代白炽灯的应用。LED显示屏由于其亮度高、画面清晰、色彩鲜艳，使它在公众多媒体显示领域一枝独秀([1]杨阳.LED的发展[J].科技信息.2009:293)。随着全社会对节能减排要求的日益高涨，白光LED照明技术的迅猛发展以及照明和显示领域的广泛应用，全球半导体和照明领域掀起了一股白光LED热潮。长期在阳光下的人类生理和心理与已经适应了太阳光照明，如果LED照明光源的发射光谱偏离太阳光谱较多，人们在此光源下工作生活，尤其是将其作为室内光源时，就会损伤眼睛和影响人体身体健康。因此，LED照明光源的色温不能太高，应为暖色温(5000K以下)，显色指数R要大于80([2]郑将辉,应莉莉,蔡丽晗,柴储芬,郑淞生,陈朝.用于白光LED的近紫外激发三基色荧光粉研究综述[J].LED配套材料产业发展交流对接会.2014:123-126)。通过RGB三基色荧光粉控制荧光粉的种类、发射光谱和含量，来调节色温，从而获得与太阳光相似的白光，因此开发出高效近紫外激发的红、绿、蓝荧光粉变得尤为重要。Shockle和Queisser曾在《JournalofAppliedPhysics》(1961，Vol.32,PP510-519)文中指出单结晶硅电池的理论极限效率为40.7％(即SQ极限效率)([3]WilliamShockleyandHansJ.Queisser,JournalofAppliedPhysics,Volume32(March1961),pp.510-519)。由于单晶硅太阳能电池在紫外光或红外光区域没有得到有效的利用，单晶体硅太阳能电池效率低下，目前市场上的晶硅远未达到理论极限。利用荧光粉将太阳能光谱中的红外光和紫外线转换为可见光，照射到太阳电池中，增加太阳电池入射光的可见光强度，以提高太阳能电池的光电转换效率。将具有实现转换功能的荧光粉掺入农膜中，将太阳光中对植物有害的近紫外光转化为植物可吸收利用的红橙光，无需外加光源进行人工补光就能提高农作物的光合效率，减少补光用电量，有利于降低化肥的使用量。不同波长的光辐射对植物生长和成分的影响不同。例如，红光照射量的增加会抑制植物侧根的产生而增加作物的含糖量；增加蓝光会抑制叶柄的伸长从而增加作物蛋白质的含量。通过荧光粉可以将太阳光中的光谱进行转换，不仅避免了有害光谱对植物的影响，同时将有害的以及无法吸收的光转化为植物可吸收利用的红橙光，从而改变透过转光农膜的光的光质，促进植物对营养元素的吸收，促进植物生长([4]中国专利CN105385014A)。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供不仅制备工艺简单、易于操作、对环境友好、成本廉价，而且易被紫外激发的一种稀土硼铝酸盐荧光粉的制备方法。本发明包括以下步骤：1)按照化学式Li2-x(AlBO4):xEu3+的元素摩尔比Li︰Al︰B︰Eu＝(2－x)︰1︰1︰x，将碳酸锂、硼酸、氧化铝、氧化铕放入玛瑙研钵中研磨，得混合物，其中0≤x≤0.25；2)将步骤1)得到的混合物在空气中加热煅烧，待冷却后再次研磨，得稀土硼铝酸盐荧光粉。在步骤2)中，所述加热煅烧的具体步骤可为：将步骤1)得到的混合物移至坩埚中，放在马弗炉中按以下设定的温度程序加热煅烧，所述设定的温度程序为：由室温经过升温至300～400℃预加热0.5h，再经过60min升温至800～850℃，保温2～4h，随后降至室温。所制得的稀土硼铝酸盐荧光粉的化学表达式为Li2-x(AlBO4):xEu3+，其中基质为Li2(AlBO4)，激活剂为Eu3+，0≤x≤0.25，稀土硼铝酸盐荧光粉基质的通式为Li2AlBO4。所述稀土硼铝酸盐荧光粉加热煅烧温度低于1000℃，能耗少，便于量产，其性能稳定，能被近紫外线激发，发射出570～640nm之间的荧光，为白光LED、晶体硅太阳能电池提供良好的光谱转换材料。附图说明图1为实施例5的XRD图及标准PDF卡片。图2为实施例5在394nm波长激发下的发射光谱。具体实施方式下面举例对本发明作进一步说明。实施例1：Li2AlBO4荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表1所示。表1原料Li2CO3Al2O3H3BO3重量(g)0.36950.25490.3092准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入马弗炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得得Li2AlBO4材料。实施例2：Li1.97AlBO4:0.03Eu3+荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3和氧化铕Eu2O3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表2所示。表2原料Li2CO3Al2O3H3BO3Eu2O3重量(g)0.36390.25490.30920.0264准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入马弗炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得得Li1.97AlBO4:0.03Eu3+荧光粉材料。实施例3：Li1.95AlBO4:0.05Eu3+荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3和氧化铕Eu2O3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表3所示。表3原料SrCO3Al2O3H3BO3Eu2O3重量(g)0.36020.25490.30920.044准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入马弗炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得得Li1.95AlBO4:0.05Eu3+荧光粉材料。实施例4：Li1.93AlBO4:0.07Eu3+荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3和氧化铕Eu2O3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表4所示。表4原料Li2CO3Al2O3H3BO3Eu2O3重量(g)0.35650.25490.30920.0616准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入马弗炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得得Li1.93AlBO4:0.07Eu3+荧光粉材料。实施例5：Li1.91AlBO4:0.09Eu3+荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3和氧化铕Eu2O3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表5所示。表5原料Li2CO3Al2O3H3BO3Eu2O3重量(g)0.35280.25490.30920.0792准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入马弗炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得得Li1.91AlBO4:0.09Eu3+荧光粉材料。实施例6：Li1.89AlBO4:0.11Eu3+荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3和氧化铕Eu2O3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表6所示。表6原料Li2CO3Al2O3H3BO3Eu2O3重量(g)0.34910.25490.30920.0968准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入马弗炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得Li1.89AlBO4:0.11Eu3+荧光粉材料。实施例7：Li1.87AlBO4:0.13Eu3+荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3和氧化铕Eu2O3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表7所示。表7原料Li2CO3Al2O3H3BO3Eu2O3重量(g)0.34540.25490.30920.1144准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入管式炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得Li1.87AlBO4:0.13Eu3+荧光粉材料。实施例8：Li1.85AlBO4:0.15Eu3+荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3和氧化铕Eu2O3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表8所示。表8原料Li2CO3Al2O3H3BO3Eu2O3重量(g)0.34180.25490.30920.1320准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入管式炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得Li1.85AlBO4:0.15Eu3+荧光粉材料。实施例9：Li1.83AlBO4:0.17Eu3+荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3和氧化铕Eu2O3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表9所示。表9原料Li2CO3Al2O3H3BO3Eu2O3重量(g)0.33810.25490.30920.1496准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入管式炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得Li1.83AlBO4:0.17Eu3+荧光粉材料。实施例10：Li1.81AlBO4:0.19Eu3+荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3和氧化铕Eu2O3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表10所示。表10原料Li2CO3Al2O3H3BO3Eu2O3重量(g)0.33440.25490.30920.1672准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入管式炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得Li1.81AlBO4:0.19Eu3+荧光粉材料。实施例11：Li1.79AlBO4:0.21Eu3+荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3和氧化铕Eu2O3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表11所示。表11原料Li2CO3Al2O3H3BO3Eu2O3重量(g)0.33070.25490.30920.1848准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入管式炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得Li1.79AlBO4:0.21Eu3+荧光粉材料。实施例12：Li1.77AlBO4:0.23Eu3+荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3和氧化铕Eu2O3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表12所示。表12原料Li2CO3Al2O3H3BO3Eu2O3重量(g)0.32700.25490.30920.2024准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入管式炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得Li1.77AlBO4:0.23Eu3+荧光粉材料。实施例13：Li1.75AlBO4:0.25Eu3+荧光粉取分析纯碳酸锂Li2CO3、氧化铝Al2O3、硼酸H3BO3和氧化铕Eu2O3为原料按照化学式配比制备，原料配比如表13所示。表13原料Li2CO3Al2O3H3BO3Eu2O3重量(g)0.32330.25490.30920.2200准确称取以上原料，在玛瑙坩埚中充分研磨均匀，混合均匀后装入陶瓷坩埚中。将样品放入管式炉中按照设定的程序，先从室温经60min升至350℃保温60min，再经过180min升至820℃保温3h，煅烧程序结束后，将样品随炉冷却到室温取出，取出后，再用玛瑙坩埚研磨成粉末即得Li1.75AlBO4:0.25Eu3+荧光粉材料。当前第1页1 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