提高对水分敏感的无机材料的耐水性的方法 本申请要求1999年3月24日申请的待审临时申请60/125,875的优先权。
本发明涉及提高对水分敏感的无机材料的耐水性的方法。更具体地说，本发明涉及在碱土金属铝酸盐磷光体上形成一水分不能透过的屏障。发明背景
碱土金属铝酸盐磷光体为已知并可商购获得。例如，用铕激活的铝酸锶磷光体在光谱的绿光区发光。这些磷光体是非常需要的长余辉磷光体。然而，在该磷光体与水分接触之后其发光型消失。在与水分接触仅几分钟之后该磷光体开始水解，正如所测定的，pH从约6上升到约11。固体磷光体粉末也开始结合形成聚集体，或者甚至形成类似水泥的硬块而不再有用。磷光尽管降低较慢，但是磷光体在几小时之后发出非常淡地光。
这种对水分的敏感性严重限制了磷光体的应用，必需使其远离水分，如在非水介质中配制。
已知其它无机材料对水分敏感，例如铝酸钙、铝酸钡、硫化锶、硫化钙、硅酸钡、(CaSrBa)硫代铝酸盐、硫代硫酸锶等。
因此，非常希望有一种有效地保护这些无机材料的方法。发明概述
本人已发现，能与氟化铵和双氟化铵反应的无机材料可以通过使用氟化铵或双氟化铵在至少500℃的温度下烧制而涂布。所得涂层不能透过水分，由此防止了无机材料与水接触的负面影响。当具体到为碱土金属铝酸盐磷光体时，可以在不改变其长余辉性或磷光体的颜色的情况下用水分不能透过的涂层涂布。附图简述
图1为描述未涂布的碱土金属磷光体粒子的SEM显微照片。
图2为描述在其上具有含固体氟化物的涂层的碱土金属铝酸盐磷光体的显微照片。
图3为描述在其上具有一固体涂层的碱土金属铝酸盐磷光体粒子在水中浸泡5个月之后的显微照片。发明详述
本人已发现，通过将例如碱土金属铝酸盐磷光体的无机材料与氟化铵或双氟化铵加热到适宜的高温，可以将稳定且耐水的固体涂层涂布到该磷光体粒子上。
据信，通过与氟化铵反应，在无机磷光体粒子的表面上形成了一坚硬且水分不能透过的涂层。该水分不能透过的涂层不仅防止该材料遭受空气中水分的侵害，而且在室温下甚至可以将该材料放于水中达5个月之久，而且该材料没有遭到水分的破坏。在温水(55℃)中浸泡几天以及与沸水短时间接触也不会有害。
铕激活的铝酸锶磷光体可以商购获得，并且它在光谱的绿光区发荧光。本方法还可用于其它碱土金属磷光体如铝酸钡和铝酸钙、及其混合物如铝酸钙锶和铝酸钡锶、和其它稀土活化剂。
与该无机磷光体粒子一起烧制的氟化铵的量以重量比计可以从约1∶3至1∶6变化。将这两种组分一起搅拌并放置在一封闭的坩埚中在至少500℃的温度下烧制，优选在600-700℃的较高温度下烧制，从而形成一水分不能透过的涂层。
本发明将通过以下实施例进一步说明，但是应理解为，本发明并不限于其中所述的细节中。实施例1
将4g铕激活的铝酸锶磷光体粒子与不同量的氟化铵混合并在一封闭坩埚中在600℃下烧制。A部分
当使用0.1g氟化铵时，耐水性仅勉强有所提高。B部分
当使用1.0g氟化铵时，磷光体获得长期耐水解性。
将B部分的经过涂布的磷光体样品放于达到并保持沸点的水中。注意到连续沸腾5小时，磷光体也没有降解。在沸水中持续22小时后，其pH仅上升至8，并且该磷光体在其发光性能方面仍然基本上没有变化。实施例2
以5g增量将20-40g的不同量的氟化铵加入到120g铕激活的铝酸锶绿色磷光体中，然后在一封闭的坩埚中烧制。随着氟化铵的加入量增加，所得磷光体耐水解性也增加。烧制之后磷光体样品重量也增加5-9g，这说明磷光体吸收了氟化物。
当将40g氟化铵加入120g该磷光体中并在600℃下进行烧制时，吸水性显著提高。温度升高不改变样品的重量增加，但是增加了磷光体的耐水性。然而，当烧制温度增加到800℃时，发光性完全破坏。
对120g该磷光体而言，使用40g氟化铵在700℃下烧制6小时获得最佳结果。再使用增加量的氟化铵不会提高耐水性，反而会降低磷光体的亮度。
图1为在2000倍的放大倍数下未涂布的掺有铕的铝酸锶磷光体粒子的照片。
图2为在2000倍放大倍数下涂布有氟化物的掺有铕的铝酸锶磷光体粒子的照片。氟化物涂层从其絮状外观是清晰可见的。通过X-射线衍射测定该涂层为立方体氟化锶。
图3为上述涂布有氟化物的磷光体粒子在水中浸泡5个月之后的照片。涂层完整，并且磷光体仍然保持其发光性，自由流动，没有聚集体。
本领域技术人员可以对氟化铵的比例和烧制温度进行各种改变，而保持磷光体粒子的耐水性，这是显而易见的。因此本发明仅通过附加的权利要求书的范围来限制。