第一节 产品技术发展现状
稀土荧光粉已成为荧光材料的主体，在现代照明工业中发挥着重要作用。自稀土荧光粉出现以来，其制备技术不断地改进、更新，而制备出超细且发光性能良好的粉体是今后的目标。
几种合成稀土荧光粉方法的特点
| 方法 | 优点 | 缺点 |
| 高温固相反应法 | 工艺较简单、成本低廉，适合工业化批量生产 | 合成温度高，反应时阳长；产品颗粒较粗、破度较大，粒径偏大且茬度分布宽，发光效率低 |
| 溶胶-凝胶法 | 反应温度低；合成产品均匀性好，粒径小；各组分含量可精确控制，反应组分可以在原子水平上混合均匀 | 生产流程过长；以金屑醇盐作原料，成本轻高，且醇盐有较大毒性，对人体健康有害，容易对环境造成很大污染；在非氧化气氛下有机配位体中的碳6Z位体不易除去，从而增加了所制备的粉体中的杂质 |
| 沉淀法 | 粉体纯度高、化学均匀性优良、成分可控；所用原料为无机物，成本低，沉淀物易于干燥；前驱物热处理时不会有碳的污染；方便省时，可通过控制反应物的浓度、反应温度、时间等来调节荧光粉的粒度 | 要求各组分具有相同相近的水解或沉淀条件，从而对原料的选择造成一定的困难，限制了使用 |
| 高分子网络凝胶法 | 合成的多组分材料的分散均匀性很高；原料较为简单，使用无机盐水溶液即可；所得产品粒度小，多组分均匀性也能达到分子水平，合成温度也大大降低 | 需要选择合适的网络剂和引发剂；限于氧化物的制备。非氧化物制备主要用气相法 |
| 水热法 | 纯度高、分散性好、分布窄、无团聚 | 粉体发光强度、效率低 |
| 微波法 | 方法操作简单、升温速度快，能够在短时间内合成纯度高、结晶好；晶形发育较完整、粒度细的发光材料，并且产品不用研磨即可直接应用，具有节能、高效、优质的特点 | 大多数发光材料采用的原料为极少吸收微波的氧化物，必须采取一定的措施，如在被加热原料外覆盖微波吸收介质，才能有效地利用微波法合成发光材料 |
| 燃烧法 | 安全、省时、节能；选择性好、掺杂离子浓度高，无须特殊气氛保护 | 燃烧在瞬间完成，初制品密度小，比表面积大，发光强度受影响，有待开发新型的燃料 |
| 喷雾热解法 | 产物颗粒之间组成相同，粒子为球形，形态大小可控、过程连续 | 颗粒容易表现出中空形态 |
第二节 产品工艺特点或流程
一、稀土荧光粉合成工艺
下面是几种简单合成稀土荧光粉方法的工艺流程。
1、高温固相反应法工艺流程
该方法以稀土氯化物、苯甲酸、六亚甲基四胺为原料，采用固相反应法合成苯甲酸铕与苯甲酸铽配合物。具体做法是：按物质的量比1：3：3称取氯化铕、苯甲酸及六亚甲基四胺固体，在玛瑙研钵中混合均匀，室温下砑磨，得到均匀白色固体。将固体置于远红外烘箱中，于100℃下干燥，得到苯甲酸铕粉末，粉末密封保存。按同样比例，重复上述步骤合成苯甲酸铽粉末。热重-差热 分析 (TG-DTA)数据显示，六亚甲基四胺盐在200℃左右发生热分解；红外光谱(n-IR) 分析 、光致发光(PL)测试结果表明，加入六亚甲基四胺后，苯甲酸转化成羧酸盐，与稀土离子形成稳定的配合物，合成的配合物具有理想的光致荧光性能。
2、溶胶-凝胶法工艺过程
溶胶-凝胶法是一种新兴的湿化学合成方法，利用这种方法制备稀土发光材料在近十几年内取得了巨大进展。
本工艺采用溶胶-凝胶法合成了Y3A15O12：Yb绿色荧光粉。具体过程是：将Y2O3和Tb4O7分别溶于硝酸，并将Al(NO3)3·9H2O溶于蒸馏水中，然后将各自的硝酸盐溶液按化学计量比混合，再将以上混合液加入到柠檬酸中，且满足金属离子总物质的量和柠檬酸物质的量比为1：2。将上述混合液在75℃水浴中加热12h，变成一种黄色溶胶，再将这种溶胶在120℃干燥12h变成一种浅黄色凝胶粉末。凝胶粉末在600℃下预烧，预烧后的粉末先经球磨，再以每2h升温150、的升温速度在750-1050℃烧成。
3、喷雾热解法
喷雾热解法制备过程如下：先以水、乙醇或其他溶剂将反应原料配成溶液，再通过喷雾装置将反应液雾化并导入反应器中，在那里将前驱体溶液的雾滴干燥，反应物发生热分解或燃烧等化学反应，从而得到与初始反应物完全不同的具有全新化学组成的超细微粒产物。喷雾热解过程一般分为两个阶段：第一个阶段是溶剂从液滴表面蒸发，类似于直接加热蒸发。随着溶剂的蒸发，溶质出现过饱和状态，从而在液滴内部析出细微的固相，再逐渐扩展到液滴的四周，最后覆盖液滴的整个表面，形成一层固相壳层；液滴干燥的第二个阶段比较复杂，包括形成气孔、断裂、膨胀、皱缩和晶粒“发毛”生长。
4、卤磷酸钙荧光粉生产工艺
卤粉工艺过程大体可分为原料制备、提纯、配料、灼烧、后处理等过程。
为了制得优质的荧光材料，必须严格注意原材料的纯度。
二、灯用稀土荧光粉工艺
稀土三基色荧光粉工艺流程图
三、卤粉制作工艺
下面是制备卤磷酸钙荧光粉对主要原料的纯度要求：
配制混合料时，各原料的用量首先要按磷灰石组成进行理论计算。钙和锰的摩尔数之和与磷酸根中磷的摩尔数比应为5：3。实际采用约为4.9：3。然后进行称量，混合，用球磨机磨细、过筛，再在氮气下，于1150℃左右进行恒温烧结一定时间，取出冷却后，在紫外灯下进行挑选，再磨细过筛，表面处理，干燥过筛，制得卤磷酸钙荧光粉成品。
生产工艺：卤磷酸钙荧光粉的发光是由激活剂锑(Sb)和锰Mn共同激活的。激活剂原子在点阵内占据钙原子的位置。这种材料具有敏化现象：当激活剂Sb吸收激发能后,将一部分能量以光辐射的形式放出，另一部分则在所谓共振传递的过程中转移给Ma，使Ma产生本身的辐射。因此，总的辐射取决于两种激活剂的特性，并且随着它的比例的变化而变化,还取决于氟、氯的比例。如在Sb激活的卤磷酸钙内增加锰的含量，就会增加橙黄色的辐射，而相应的减少了蓝色辐射。利用上述现象,只要改变Mn的含量，就可以得到不同色温的卤磷酸钙荧光粉。立华颜料荧光粉吸收辐射的能力与荧光粉的分散程度有关，因此其粒度的大小对发光亮度的影响很大。卤磷酸钙荧光粉粒度大小决定于原料CaHPO4的粒度大小，因此，获取一定大小和晶格的晶体CaHPO4，即可将荧光粉粒度控制在一定大小(5～10µ)，从而获得高的发光亮度。
第三节 国内外技术未来发展趋势 分析
目前国内外夜光材料主要是以ZnS（硫化锌）SrS（硫化锶）和CaS（硫化钙）制成的，发出绿光和黄光。不过SrS，CaS材料易潮解，给广泛应用带来困难。所以市场上主要是以ZnS为基质的夜光材料。
尽管合成荧光粉的方法多种多样，但各种方法又各有自己的特点，合成材料时应根据实际情况选择合适的方法。许多学者采用多种物理方法、化学方法制备出了具有不同尺寸、不同结构和不同组成的纳米级荧光粉，并系统地 研究 了他们的发光性能。但是对于纳米级荧光粉的发光性质发生变化的机理还不是很清楚，没有一个确定的结论，仍需进一步地深入 研究 。
另外，如何在低温下合成颗粒小、结晶好、分散均匀并且发光性能好的荧光粉仍是材料 研究 者未来的努力方向。
随着技术的不断深化和进步，稀土荧光粉的技术发展趋势是开发纳米晶体荧光粉、表面包覆荧光粉技术，在涂布工艺方面发展荧光粉均匀的荧光板技术，将荧光粉与封装材料混合技术。
同时，在改进普通卤粉生产工艺的基础上，进行精细化生产，对粉体颗粒度，晶体形貌进行了控制，从而实现了高光效，高出管率，高分散性，免磨节能的特性。是卤粉发展的一个趋势。
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