CN101403475B - 一种蓄能发光石及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种蓄能发光石,由重量百分比为90~98%的长余辉发光粉及重量百分比为2~10%的二氧化硅组成,长余辉发光粉粒度为300目及以上。一种蓄能发光石的制备方法,具体分为如下步骤:(1)将粒度为300目及以上的长余辉发光粉及SiO2两种原料均匀混合;其中长余辉发光粉重量百分比为90~98%;SiO2重量百分比为2~10%;(2)将混合后的原料通过等静压成型,成型时无需任何黏结剂;(3)将成型后的坯体放在坩埚内,置于含5~8%H2+92~95%N2的还原气氛的电炉热处理;热处理条件为1300~1500℃匀速升温,保温1-3小时,最终得到发光石。本发明有优异的发光特性,产品的成份、硬度、比重、折射率与天然玉石相近,经切割、打磨、雕刻、抛光后的物品色彩丰富,绚丽多彩,晶莹剔透,有很高的艺术价值与收藏价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓄能发光石及其制备方法,是一种无机非金属材料,属于新材料领域。可以用于首饰和工艺品行业,因其独特的自发光特性从而具有很好的观赏性和艺术价值。
背景技术
自然界中存在一些天然的发光物质,我国民间流传的“夜明珠”具有奇异的发光性能,可在无光的环境中放出晶莹的光辉,又如“夜光杯”等,都因其数量极少,被视为人间珍宝。蓄能发光材料,也称为长余辉发光材料,吸收可见光后可以在暗处缓慢发光,从而具有“夜明珠”的功能。因此便将此材料通过人工方法合成为块状石头,通过切割、打磨、抛光等工艺,实现人们想要的器件。合成的石头亮度高,有天然矿石的质地,无毒、无害、无放射性。中国专利ZL200410029960.7介绍的,使用发光粉体制备中产生的微粉,因杂质较多,影响合成产品的发光亮度和性能,合成时加入了增强剂,不仅提高了成本,影响发光亮度和发光的持续时间,烧结时置于氢气氛炉中,工艺不太安全。中国专利ZL01120005.7介绍的,没有使用任何压力成型,保证不了烧成产品的密实度,内部结构疏松,有孔洞,导致产品无法切割、打磨、抛光等。
本发明通过大量的实验,摸索出了最合适的合成方法,不仅简单易行,而且外观和性能更能接近于天然玉石。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种蓄能发光石及其制备方法,此石硬度高,亮度高,发光时间长,且易于生产,更接近于玉石的性能。
本发明一种蓄能发光石,由重量百分比为90~98%长余辉发光粉及重量百分比为2~10%的二氧化硅组成,其中,长余辉发光粉粒度为300目及以上。
本发明一种蓄能发光石的制备方法,其特征在于:该方法具体分为如下步骤:
(1)将粒度为300目及以上的长余辉发光粉及SiO2两种原料均匀混合;其中长余辉发光粉重量百分比为90~98%;SiO2重量百分比为2~10%;
(2)将混合后的原料通过等静压成型,成型时无需任何黏结剂;
(3)将成型后的坯体放在坩埚内,置于含5~8%H2+92~95%N2的还原气氛的电炉热处理;热处理条件为1300~1500℃匀速升温,保温1-3小时,最终得到发光石。
本发明与现有技术相比的优点在于:本发明将长余辉发光粉中加入适量二氧化硅,不影响发光亮度和持续时间,而且烧成的石头经打磨抛光后,表面晶莹剔透,烧成后的产品成份为硅铝酸盐,更接近于天然玉石。
附图说明
图1为蓝绿色蓄能发光石的激发、发射和余辉光谱
其中(a)激发光谱(b)发射光谱(c)余辉光谱
图2为黄绿色蓄能发光石的激发、发射和余辉光谱
其中(a)激发光谱(b)发射光谱(c)余辉光谱
图3为紫色蓄能发光石的激发、发射和余辉光谱
其中(a)激发光谱(b)发射光谱(c)发射光谱(d)余辉光谱
图4为天蓝色蓄能发光石的激发、发射和余辉光谱
其中(a)激发光谱(b)发射光谱(c)余辉光谱
具体实施方式
下面结合具体实施方式及附图对本发明进行详细说明。
实施例1:
(1)将300目蓝绿色长余辉发光粉末加入5%的SiO2,均匀混合后通过等静压成型为所需形状;
(2)将成型后的坯体置于含5%H2+95%N2的还原气氛的电炉中,匀速升温至1350℃保温3小时得到发光石头。其激发、发射和余辉光谱如图1所示。
实施例2:
(1)将320目黄绿色长余辉发光粉末加入2%的SiO2,均匀混合后通过等静压成型为所需形状;
(2)将等静压成型后的坯体置于含8%H2+92%N2的还原气氛的电炉中,匀速升温至1400℃保温2小时得到发光石头。其激发、发射和余辉光谱如图2所示,余辉时间70小时,莫氏硬度为6.5。
实施例3:
(1)将350目紫色长余辉发光粉末加入8%的SiO2,均匀混合后通过等静压成型为所需形状;
(2)将成型后的坯体置于含6%H2+94%N2的还原气氛的电炉中,匀速升温至1350℃保温3小时得到发光石头。其激发、发射和余辉光谱如图3所示。
实施例4:
(1)将300目天蓝色长余辉发光粉末加入10%的SiO2,均匀混合后通过等静压成型为所需形状;
(2)将成型后的坯体置于含5%H2+95%N2的还原气氛的电炉中,匀速升温至1350℃保温3小时得到发光石头。其激发、发射和余辉光谱如图4所示。
Claims (1)
1.一种蓄能发光石,其特征在于:由重量百分比为90%~98%的长余辉发光粉及重量百分比为2%~10%的二氧化硅组成,其中,长余辉发光粉粒度为300目及以上。
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