[发明专利]上转换氮氧化物材料及其制备方法

权利要求书

1.一种上转换氮氧化物材料，其特征在于，所述上转换氮氧化物材料的组成为：

M_aSi_bN_cO_d∶eR，fLi⁺；

以M_aSi_bN_cO_d表示的结晶相作为主成分，光学活性元素R作为中心稀土离子；

其中，M代表Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Zn²⁺中的一种或几种，R为Pr³⁺、Ho³⁺、Er³⁺、Yb³⁺、Tm³⁺中的一种或几种；0≤a≤2，0＜b≤3，0＜c≤4，0＜d≤5，0.001≤e≤0.5，0≤f≤0.5。

2.根据权利要求1所述的上转换氮氧化物材料，其特征在于：

所述上转换氮氧化物材料掺入Li+离子，平衡化合价，提高上转换效率。

3.权利要求1或2所述上转换氮氧化物材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、原料配备步骤：

将Si3N4粉、SiO2粉、M的碳酸盐或硝酸盐、R的氧化物或卤化物、Li的碳酸盐或卤化物作为原料，按MaSibNcOd∶eR，fLi+的化学计量比分别称取；将原料混在一起，混合均匀并研磨成细小粉末；

S2、氮氧化物制备步骤：

将混合好的原料放置于坩埚内，在指定气氛中，以200～600℃/小时的升温速率加热到1200～1800℃，并在该温度下保持2～20小时，随后缓慢冷却至室温，焙烧至少一次；

S3、后处理步骤：

将焙烧后的粉体进行选料、研磨，并洗涤，除去残留的杂物，在60～200℃下烘干2～20个小时，获得荧光粉。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤S1中，所述Si3N4粉、SiO2粉、M的碳酸盐或硝酸盐、R的氧化物或卤化物、Li的碳酸盐或卤化物的纯度高于99％。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤S1中，将称取的原料与玛瑙球一起放入玛瑙研钵中，采用高性能球磨机，将原料充分混合，将粉体混合均匀，并研磨成细小颗粒。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤S2中，将混合好的原料放置于刚玉、石墨或氮化硼坩埚内。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤S2中，焙烧气氛为：氮气、氩气、氮气与氮气的混合气。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤S3中，用去离子水和乙醇洗涤研磨后的粉体。

9.权利要求1或2所述上转换氮氧化物材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

按照化学计量比称取原料；经球磨混合均匀，混合好的粉体放入刚玉、石墨或氮化物坩埚，经过高温焙烧而成；再经过水洗、干燥等后续工艺得到上转换氮氧化物材料。