LED照明作为最具优势高效节能照明技术,已成为世界各国节能照明重点推广产品。荧光粉是构成白光LED照明器件的关键材料,其组成、尺寸、形貌和发光波长,对于LED封装器件的性能具有重要影响。传统荧光粉制备主要采用高温固相灼烧法,所得产品颗粒尺寸在微米级、粒径分布宽,影响LED封装器件产品的稳定性。LED用荧光粉材料通常是掺杂有发光离子的氧化物及化合物的微纳颗粒,从产品工程角度分析,其材料制备要求同一或不同批次产物的基质颗粒尺寸分布窄,同时掺杂离子在基质颗粒中浓度分布均匀,以保证产品质量稳定和性能一致,所涉及的关键科学问题是如何实现材料制备过程中介尺度结构的有效调控。本课题提出超重力法强化小尺寸LED荧光粉制备的新思路,成功制备了GdBO3:Eu3+,Zn2GeO4:Mn2+两类荧光粉材料,具体情况如下:针对GdBO3:Eu3+荧光粉材料制备,通过超重力强化前处理过程中Eu3+与基质材料形成配合物及其在尿素溶液中均匀沉淀,进一步利用高温退火后处理方法,制备晶粒发育完整的GdBO3:Eu3+颗粒。在395 nm的紫外光激发下,所得GdBO3:Eu3+荧光粉材料可发出肉眼可见明亮的橙红光,发射峰位于625 nm,色度坐标为(0.598,0.341),量子产率高达78.11%,在423 K下具有良好的热稳定性。将该荧光粉材料应用到LED封装器件,具有良好的性能。针对Zn2GeO4:Mn2+荧光粉材料制备,通过超重力强化液相反应结晶沉淀过程,有效控制反应前驱物爆发式均匀成核,进一步利用水热晶化,制备了小尺寸纳米棒状材料。所得Zn2GeO4:Mn2+为200-300 nm形貌规整、分散性良好的棒状颗粒,在254 nm深紫外光激发下呈现出发射峰在535 nm肉眼可见的绿光,与此同时本课题还进一步探究了超重力制备Zn2GeO4:Mn2+荧光粉的工艺条件。Mn元素作为一种特殊的过渡金属元素,有望解决现有荧光粉材料稀土用量过大的问题。