本發(fā)明涉及一種制備YAG熒光粉的組合助劑與方法，具體地說(shuō)是涉及一種制備均勻大顆粒YAG熒光粉的組合助劑與方法及大顆粒YAG熒光粉。
背景技術(shù)：
：LED燈由于具有用電量少、壽命長(zhǎng)、不含重金屬、無(wú)頻閃、發(fā)熱少等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為百姓認(rèn)可的產(chǎn)品。市場(chǎng)上主流的LED燈具通常是將熒光粉涂覆至藍(lán)光芯片上制備而成，其中廣泛使用釔鋁石榴石(YAG)結(jié)構(gòu)的熒光粉。隨著LED燈具用途不斷擴(kuò)展，熒光粉類別逐漸細(xì)化，大顆粒(D50>15μm)YAG熒光粉發(fā)光亮度高、穩(wěn)定性好，因此廣泛應(yīng)用于COB大功率封裝。然而，市場(chǎng)上大顆粒YAG熒光粉多存在顆粒形貌及均勻性差等問(wèn)題，在封裝過(guò)程中由于顆粒差異導(dǎo)致沉降速率不一致，從而影響落BIN率與成品率。因此，亟需改進(jìn)現(xiàn)有大顆粒YAG熒光粉的顆粒均一性，開發(fā)一種形貌良好、顆粒均一的大顆粒(D50>15μm)YAG熒光粉的制備方法。為改進(jìn)熒光粉顆粒的均勻性，研究人員主要通過(guò)改進(jìn)助熔劑的種類、比例或者通過(guò)改變混料方式或燒結(jié)工藝，從而調(diào)整熒光粉顆粒的大小和均勻性，如專利CN201410000778.2和CN103555328A中的混料方式是將原料放入瑪瑙研缽中研磨，并不會(huì)在混料工藝有過(guò)多的改變。然而，隨著熒光粉成品顆粒尺寸越來(lái)越大時(shí)，簡(jiǎn)單地改變助劑或工藝，只能調(diào)整熒光粉顆粒的尺寸大小，難以調(diào)整熒光粉顆粒均勻性與顆粒形貌，并且可能會(huì)影響熒光粉顆粒的亮度。因此，如何在不影響熒光粉顆粒亮度的情況下，提高熒光粉顆粒的均勻性是亟待解決的問(wèn)題之一。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的之一是提供一種制備大顆粒YAG熒光粉的組合助劑，以在不影響熒光粉顆粒亮度的情況下，調(diào)整熒光粉顆粒的均勻性與顆粒形貌。本發(fā)明的目的之二是提供一種制備大顆粒YAG熒光粉的方法，以解決采用現(xiàn)有技術(shù)所制備的大顆粒YAG熒光粉顆粒形貌及均一性差的問(wèn)題。本發(fā)明的目的之三是提供一種大顆粒YAG熒光粉，以提供一種亮度高、顆粒均勻性與顆粒形貌良好的大顆粒YAG熒光粉。本發(fā)明的目的之一是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種制備均勻大顆粒YAG熒光粉的組合助劑，其包括堿金屬磷酸鹽與V2O5，所述堿金屬磷酸鹽為磷酸鈣、磷酸鉀、磷酸鈉中的至少一種。所述堿金屬磷酸鹽的添加量為YAG熒光粉原料的0.5％～5％，V2O5的添加量為YAG熒光粉原料的0.005％～0.02％。本發(fā)明的目的之二是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種制備均勻大顆粒YAG熒光粉的方法，包括按照YAG熒光粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)式分別稱取相應(yīng)的氧化物原料，加入助熔劑及去離子水，攪拌并采用超聲波分散，干燥、過(guò)篩，然后加入組合助劑，混合均勻后進(jìn)行燒結(jié)，經(jīng)過(guò)篩、球磨、水分、過(guò)濾及干燥，得到所需樣品；所述組合助劑包括堿金屬磷酸鹽與V2O5，所述堿金屬磷酸鹽為磷酸鈣、磷酸鉀、磷酸鈉中的至少一種，所述堿金屬磷酸鹽的添加量為YAG熒光粉原料的0.5％～5％，V2O5的添加量為YAG熒光粉原料的0.005％～0.02％。所述YAG熒光粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為Y3-a-xMaAl5-bGabO12：xLn；式中，M為Sc、Gd、Lu中的至少一種，Ln為Ce、Eu中的至少一種，且0≤a＜3，0≤b＜5，0.03≤x≤0.35。超聲波的功率為100～300W，頻率為2～10KHz。超聲波分散的時(shí)間為5～30min。所述助熔劑為氟化物或與氟化物具有相同結(jié)構(gòu)的鹵化物。水分次數(shù)為1～3次，干燥后即可得到熒光粉成品。本發(fā)明的目的之三是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種大顆粒YAG熒光粉，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為Y3-a-xMaAl5-bGabO12：xLn，化學(xué)式中，M為Sc、Gd、Lu中的至少一種，Ln為Ce、Eu中的至少一種，且0≤a<3，0≤b<5，0.03≤x≤0.35；采用任一項(xiàng)前述方法制備得到該熒光粉，其粒度D50>15μm，熒光粉粒徑分布0.5≤(D90-D10)/D50＝K≤0.7。本發(fā)明通過(guò)改變YAG熒光粉的制備工藝，在濕法混料的過(guò)程中采用超聲波進(jìn)行分散，并在混合均勻后的原料中加入由堿金屬磷酸鹽及V2O5構(gòu)成的組合助劑進(jìn)行燒結(jié)，再經(jīng)后處理即可得到大顆粒YAG熒光粉成品，所得大顆粒YAG熒光粉成品形貌良好，D50>15μm，粒度分布均勻，0.5≤(D90-D10)/D50＝K≤0.7，亮度提升，封裝落BIN率大幅提高。同時(shí)，采用本發(fā)明方法制備均勻大顆粒YAG熒光粉，可降低熒光粉對(duì)原材料純度的要求，具有廣泛工業(yè)應(yīng)用前景。附圖說(shuō)明圖1是對(duì)比例1的封裝落BIN圖。圖2是實(shí)施例1的封裝落BIN圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述，下述實(shí)施例僅作為說(shuō)明，并不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中所用試劑均為分析純或化學(xué)純，且均可市購(gòu)或通過(guò)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的方法制備。下述實(shí)施例均實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。本發(fā)明所涉及的YAG熒光粉化合物結(jié)構(gòu)式(I)為：Y3-a-xMaAl5-bGabO12：xLn；式中，M為Sc、Gd、Lu中的至少一種，Ln為Ce、Eu中的至少一種，且0≤a＜3，0≤b＜5，0.03≤x≤0.35。對(duì)比例1按摩爾比為Y∶Al∶Ce＝2.96∶5∶0.04分別稱取222.84gY2O3、169.96gAl2O3和4.5906gCeO2，加入4g助熔劑AlF3，將上述原料及助熔劑裝入球磨罐中，在球磨機(jī)上混合均勻，裝入剛玉坩堝中，在95％N2-5％H2還原氣氛中加熱至1550℃，保溫2h后冷卻至室溫。將燒結(jié)粉體粉碎、過(guò)200目篩，然后用6mm的瑪瑙球和水進(jìn)行球磨，經(jīng)4次水分洗至電導(dǎo)率小于10μs/cm，過(guò)濾，120℃烘干得到所需樣品。實(shí)施例1按摩爾比為Y∶Al∶Ce＝2.96∶5∶0.04分別稱取Y2.96Al5O12:0.04Ce熒光粉的原料：222.84gY2O3、169.96gAl2O3和4.5906gCeO2，加入4g助熔劑AlF3，將上述原料及助熔劑放入7L去離子水中攪拌，在轉(zhuǎn)速為120r/min條件下攪拌1h，之后打開超聲波，設(shè)定超聲功率為100W，頻率為5KHz，超聲10min，關(guān)閉超聲波并停止攪拌，過(guò)濾、干燥后過(guò)200目篩，得到混合均勻的原料及助熔劑。在上述混合均勻的原料及助熔劑中加入4g磷酸鉀(與原料的質(zhì)量比為1％)和0.02gV2O5(與原料的質(zhì)量比為0.005％)，混合均勻后裝入剛玉坩堝中，在95％N2-5％H2還原氣氛中加熱至1550℃，保溫2h后冷卻至室溫。將燒結(jié)粉體粉碎、過(guò)150目篩，然后用6mm的瑪瑙球和水進(jìn)行球磨，經(jīng)1次水分洗至電導(dǎo)率小于10μs/cm，過(guò)濾，120℃烘干得到所需樣品。對(duì)比例1與實(shí)施例1所制備熒光粉樣品的封裝落BIN圖分別如圖1、2所示，從圖中可以看出，相同的封裝工藝下，對(duì)比例1制備的熒光粉的落點(diǎn)分散，落BIN率差，實(shí)施例1所制備熒光粉的落BIN率明顯變好。實(shí)施例2～15按照實(shí)施例1的工藝步驟，改變超聲功率、頻率及超聲時(shí)間制備得到熒光粉成品，對(duì)所得YAG熒光粉成品進(jìn)行亮度、粒度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。表1實(shí)施例16～27按照實(shí)施例1的工藝步驟，改變堿金屬磷酸鹽的種類、其與原料的質(zhì)量比及V2O5與原料的質(zhì)量比，制備得到Y(jié)AG熒光粉成品，并對(duì)所得熒光粉成品進(jìn)行亮度、粒度測(cè)試。對(duì)比例2按照實(shí)施例1的工藝步驟，改變堿金屬磷酸鹽的種類即其與原料的質(zhì)量比，制備得到Y(jié)AG熒光粉成品，并對(duì)所得熒光粉成品進(jìn)行亮度、粒度測(cè)試。對(duì)比例3按照CN201510883222.7中的實(shí)施例15進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，制備得到Y(jié)AG熒光粉成品，并對(duì)所得熒光粉成品進(jìn)行亮度、粒度測(cè)試。實(shí)施例16～27、對(duì)比例2～3所制備熒光粉成品的測(cè)試結(jié)果如表2所示。表2實(shí)施例28～37按照實(shí)施例16的工藝步驟、組合助劑的添加量，改變熒光粉的結(jié)構(gòu)，制備得到熒光粉成品，對(duì)所得熒光粉成品進(jìn)行亮度、粒度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表3所示。表3實(shí)施例38～40對(duì)比例4按照對(duì)比例1的工藝步驟，實(shí)施例38～40按照實(shí)施例1的工藝步驟，改變?cè)牧系募兌?，制備得到Y(jié)AG熒光粉成品，對(duì)所得熒光粉成品進(jìn)行亮度、粒度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表4所示。表4實(shí)驗(yàn)編號(hào)Y2O3純度CeO2純度亮度D50(μm)K對(duì)比例199.999％99.9％100.516.001.24對(duì)比例499.99％99.5％85.412.341.84實(shí)施例199.999％99.9％101.115.570.67實(shí)施例3899.99％99.5％101.215.680.66實(shí)施例3999.9％99.5％100.815.540.66實(shí)施例4099％99％101.015.890.69當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3