提升熒光粉的熱穩(wěn)定性是延長(zhǎng)LED壽命的關(guān)鍵,主要通過(guò)材料改性和工藝優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。在材料方面,采用核殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如用SiO?或Al?O?包覆熒光粉顆粒,能有效隔絕高溫氧化;稀土離子摻雜(如Ce3?摻雜氮化物)可增強(qiáng)晶格穩(wěn)定性,使發(fā)光體在150℃下仍保持90%以上效率。
工藝上,優(yōu)化燒結(jié)條件至關(guān)重要。采用梯度升溫?zé)Y(jié)法,控制升溫速率在5℃/min,避免快速熱脹冷縮導(dǎo)致微裂紋。對(duì)于YAG熒光粉,加入適量助熔劑(如BaF?)可降低燒結(jié)溫度,減少晶格缺陷。封裝環(huán)節(jié)選用高導(dǎo)熱硅膠(導(dǎo)熱系數(shù)>1.5W/m·K),并添加納米氧化鋁散熱填料,可降低熒光粉工作溫度30-50℃。
新型氮化物熒光粉(如β-sialon)本身具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,在200℃高溫下光衰<5%,是高壓LED照明的理想選擇。通過(guò)材料-工藝協(xié)同優(yōu)化,現(xiàn)代熒光粉已能在180℃環(huán)境下穩(wěn)定工作5000小時(shí)以上。