[发明专利]一种含稀土的功能材料及其制备方法

权利要求书

1.一种含稀土功能材料，其特征在于该功能材料的化学组成为：M_3-a-xN_aSi_1+bO_5+2b-0.5cX_c﹕xEu，其中M为选自Mg、Ca、Sr或Ba中的一种或一种以上元素的组合，且至少含有Sr，N为Ti或Zr中的一种或两种元素的组合，且至少含有Zr，X为F、Cl、Br或I中的一种或一种以上元素的组合，且当c不为0时，X至少含有Cl；a、b、c、x为摩尔分数，其中0<a≤0.25，0≤b≤0.2，0≤c≤1.0，0<x≤0.3。

2.一种含稀土功能材料，其特征在于该功能材料的化学组成为：M_3-a-xN_aSi_1+bO_5+2b-0.5cX_c﹕xEu，其中M为选自Mg、Ca、Sr或Ba中的一种或一种以上元素的组合，且至少含有Ba，N为Ti或Zr中的一种或两种元素的组合，且至少含有Zr，X为F、Cl、Br或I中的一种或一种以上元素的组合，且当c不为0时，X至少含有Cl；a、b、c、x为摩尔分数，其中0<a≤0.25，0≤b≤0.2，0≤c≤1.0，0<x≤0.3。

3.如权利要求1所述的功能材料，其特征在于该功能材料的化学组成为：M_3-a-xN_aSi_1+bO_5+2b-0.5cX_c﹕xEu，其中M为选自Mg、Ca、Sr或Ba中的一种或一种以上元素的组合，且至少含有Sr，N为Ti和Zr的组合，X为F、Cl、Br或I中的一种或一种以上元素的组合，且当c不为0时，X至少含有Cl；a、b、c、x为摩尔分数，其中0<a≤0.25，0≤b≤0.2，0≤c≤1.0，0<x≤0.3。

4.如权利要求2所述的功能材料，其特征在于该功能材料的化学组成为：M_3-a-xN_aSi_1+bO_5+2b-0.5cX_c﹕xEu，其中M为选自Mg、Ca、Sr或Ba中的一种或一种以上元素的组合，且至少含有Ba，N为Ti和Zr的组合，X为F、Cl、Br或I中的一种或一种以上元素的组合，且当c不为0时，X至少含有Cl；a、b、c、x为摩尔分数，其中0<a≤0.25，0≤b≤0.2，0≤c≤1.0，0<x≤0.3。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的含稀土功能材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)按化学式计量比称取相应的原料，再称取原料总质量的0.5～8％的助熔剂，混匀并充分研磨；

(2)将上述原料置于高温炉中，在还原气氛下预烧，预烧温度为800～1200℃，预烧时间为1～5小时；然后温度升至1300～1500℃进行高温焙烧，高温焙烧时间3～10小时，控制升温速率5～10℃/min；

(3)待上述烧结物在还原气氛中温度降至室温，将该烧结物破碎，用去离子水洗涤，然后在110～150℃温度下烘干，即得所需功能材料。

6.如权利要求5所述的一种含稀土功能材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中所用的原料为相应元素的碳酸盐、硝酸盐、醋酸盐、氧化物、卤化物中的一种或者一种以上的组合；所述助熔剂为H₃BO₃、碱金属卤化物、碱金属碳酸盐和卤化铵中的一种或几种的组合，用量为原料总质量的1～5％。

7.如权利要求5所述的一种含稀土功能材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的还原气氛为碳粉、CO气氛或含H₂体积分数为60％～100％的氢氮混合气。

8.如权利要求5所述的一种含稀土功能材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的预烧温度为1000～1200℃，预烧时间为2～4小时，高温焙烧温度为1300～1400℃，高温焙烧时间为4～8小时。