题目：无机盐在FED荧光粉Y2SiO5:Ce制备中的作用

场发射显示器（Field Emission Display，FED）是一种新型的平板显示器，有望取代CRT显示器并成为下一代显示器的主流产品。随着应用领域日益广泛，FED设备对所用的荧光粉的发光、形貌、颗粒粒径分布和颗粒的表面状态提出了更高的要求，这也是近年来FED荧光粉研究的热点之一。
Y2SiO5:Ce是FED选用的蓝色荧光粉。本文主要研究了Y2SiO5:Ce的制备方法，提出了熔融盐辅助的溶胶―凝胶法（MS&Sol-Gel Method），使用助熔剂进行荧光粉粉体制备工艺的改进，获得了微观形貌较为理想且发光性能与商品粉相近的粉体，并探索粉体颗粒的形成机制。尝试使用熔盐法（MSS）对粉体形貌进行控制，取得了初步的进展。本文的主要研究内容和结果有以下两个方面：
1．助熔剂在MS&Sol-Gel法合成Y2SiO5:Ce荧光粉的助熔效果和机制
使用5 wt.% LiF-2 wt.% KH2PO4复合盐为助熔剂可以制备出X2-Y2SiO5:Ce荧光粉，颗粒粒径约为5 mm，呈近球形，表面光滑，无团聚现象，发光性能接近于商品粉。LiF和KH2PO4均有助熔和降低反应温度作用，同时LiF有利于粉体的发光性能提高，KH2PO4有利于粉体物相纯度提高、粒径减小和粒径分布变窄。
使用复合助熔剂AlF3-NaCl和BaCl2-NaCl均可以制备出Y2SiO5:Ce荧光粉粉体，其显微结构分别为自组装的花朵状和纳米颗粒熔合堆积体，复合助熔剂中的NaCl对粉体颗粒的晶化、成长和形貌有较强的控制作用，AlF3则不利于X2相的生成。粉体晶粒包含了两个尺度的颗粒，有助于了解粉体从纳米级到微米级的晶化、生长过程。
单独使用BaCl2为助熔剂得到的X2-Y2SiO5:Ce荧光粉物相纯度高，形貌有所改善，但是仍有团聚现象，助熔剂对颗粒形貌的影响没有表现出明显的规律性。当BaCl2用量为5 wt.%时，荧光粉颗粒大多呈现为弱团聚球形，直径在1~2 mm左右，且表面较光滑。BaCl2用量对Y2SiO5:Ce荧光粉光致发光和阴极射线发光强度有一定的影响。当助熔剂用量为15 wt.%时，粉体发光强度最强。
2．复合盐助熔剂在后处理Y2SiO5:Ce粉体的作用
使用BaCl2-NaCl（1:1）复合熔盐体系，对形貌不规则的Y2SiO5:Ce粉体进行后处理，发现所有样品中不含熔盐杂质，而且可以提高Y2SiO5:Ce粉体的物相纯度，改变熔盐用量配比和煅烧条件能够有效控制粉体的形貌和尺寸。适当增大熔盐用量配比和提高煅烧温度可以促进粉体颗粒的晶化和长大，而熔盐用量过多或烧结温度过高都不利于得到形貌规则的颗粒；当熔盐使用量为待处理粉体质量的2倍时，在850 ºC下煅烧6 h条件下得到粒径为3~5 mm的球形粉体。所有后处理得到样品的PL发光强度均低于待处理粉体，并有一定的红移。
使用AlF3-NaCl（1:3）复合熔盐体系，对形貌不规则的Y2SiO5:Ce粉体进行后处理，改变了其物相，得到了不同形貌的混合物粉体，样品主要成分是YAG（Y3Al5O12）和Y4.67(SiO4)3O。本文发现，复合熔盐起到了降低反应温度的助熔作用，但AlF3与Y2SiO5:Ce前驱物发生反应，生成了YAG等新物质；而NaCl则有传质和加快反应速率的作用，为反应的进行和粉体颗粒的生长提供反应场所；在“溶解—析晶”机制的作用下，晶粒趋向完美生长，同时尺寸增大。粉体颗粒的形貌演变经历“混合物粉体―→精细的分散产物颗粒―→团聚的无规则颗粒―→完美生长的晶粒”四个阶段；当熔盐使用量为待处理粉体质量的1倍时，在1000 ºC下煅烧6 h得到多面体状颗粒。